Funded by NHLBI R01HL091905 (SE), the United Leukodystrophy Foundation CADASIL research grant (FD) and AHA 15POST247200 (PWP). The authors would like to thank Samantha P. Ahchay for providing the image on Figure 1, and Dr. Gerry Herrera, Ph.D., for providing critical comments on the manuscript.

1. קנייה והכנה קאמרית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כנס נימי זכוכית בורוסיליקט נקי (קוטר חיצוני: 1.2 מ&quot;מ; קוטר פנימי: 0.69 מ&quot;מ; 10 מ&quot;מ אורך) לתוך החריצים של חולץ פיפטה עם נימת פלטינה (קוטר: 100 מיקרומטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות הגדרות מתאימות, מושך את הנימים ליצור צינורית עם טיפ ארוך ודק (איור 2) באמצעות חולץ micropipette. ההגדרות בשימוש הם: חום - 700, משוך - 100, מהירות - 50, זמן - 10. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס צינורית לתוך המחזיק של תא הלחץ myograph. יישר את קנולות כראוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות לשבור את הקצוות קנולות באמצעות מלקחיים תחת מיקרוסקופ לנתח לקוטר הרצוי. כאן אנו מראים צינורית עם טיפ 10 מיקרומטר (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו הן קנולות עם מלאכותי הנוזל השדרתי (aCSF) המכיל 1.8 מ&quot;מ Ca 2 +; למלא את התא עם Ca 2 + ללא aCSF בתוספת בסרום שור 1%אלבומין (BSA) + 10 מיקרומטר diltiazem (כל הפתרונות צריכים להיות מוכנים טרי לפני תחילת הניסוי). בהתאם לגודל של החדר, לשנות את עוצמת הקול של aCSF בין 5 עד 20 מ&quot;ל. אחסן את התא ב 4 ᵒ C עד מוכן להתחיל cannulation. הערה: diltiazem הוא מעכב סידן מגודר הפיך L- סוג מתח שיגרמו התרחבות של arterioles, המאפשר cannulation </li></ol> בידוד 2. Parenchymal arterioles <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדימו מייד לפני לנתיחה באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים במעבדה המאושרת על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים של המוסד. השימוש ברביטורטים או פחמן דו-חמצן הוא העדיף, כמו הרדמה אחרת נפוצה עשויה להיות השפעות vasodilatory במחזור המוחין 15. הנהלים כל חיה המוצג כאן אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת השתמש מאוניברסיטת הספר נבדה לרפואה, ונמצאים AGreement עם ה- National Institutes of Health &quot;ממונחי היסוד טיפול ושימוש בחיות&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדימו באמצעות פחמן דו חמצני. לפני עריפת הראש, להבטיח כי בעל החיים שהפסיקו לנשום ואינו מגיב כאשר צובטים כפותיו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לערוף את החיה באמצעות מספריים חדים (עכבר) או הגיליוטינה (חולדה). הסר את העור מן הראש של החיה וחותכת לאורך תפר גולגולתי קו האמצע באמצעות מספרי טיפ נאים. בעזרת מלקחיים בוטים (עכבר) או plier עצם להסיר בזהירות את עצמות גולגולת ולחשוף את המוח הגדול. הסר את המוח לאט ובזהירות שלא לפגוע בעורקי pial השטח. מניחים את המוח לתוך מיכל מלא עם 20 מ&quot;ל של aCSF Ca 2 + ללא בתוספת 1% BSA על הקרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא צלחת לנתיחה המכיל כרית עם Ca 2 קר כקרח + -חינם aCSF בתוספת 1% BSA ולהעביר את המוח עם משטח הגחון כלפי מעלה כדי המאכל הזה (איור 2 א). מניח את הצלחת תחת dissecמיקרוסקופ טינג (איור 3 א). הצמד את המוח לרפד באמצעות מחטים 27-מד. היזהר, כדי למנוע הצבת סיכות ליד עורק המוח האמצעי (MCA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למקם את מעגל ויליס ואת MCA הסתעפות ממנו. בעזרת מספרי Vannas חדים ומיושרים באביב, לחתוך מלבן קטן סביב MCA. ודא מלבן כי הוא קרוב ל 5 מ&quot;מ לרוחב דרך אורכו של MCA. החלק העליון של המלבן צריך להיות מעבר לנקודת ההסתעפות מן המעגל ויליס (הפרוקסימלי המעגל ויליס, האיור 2B, חץ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת המספריים באביב Vannas, לבצע שתיפול לתוך העומק של הרקמה למשך כ 2 - 3 מ&quot;מ. הערה: חלק זה הוא קריטי עבור בידוד טוב של arterioles parenchymal, וזה עלול לקחת כמה ניסויים כדי לעשות את זה נכון. אם החתך הוא פתק עשה עמוק מספיק, arterioles parenchymal המבודד יהיה קצר; אם החתך הוא עמוק מדי, arterioles ישבור בשלב ההסתעפות שלהם כאשר גזוררקמה יוסר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להצמיד את הקצה הדיסטלי ביותר של פרוסת המוח לתוך הצלחת לנתח עם MCA כלפי מעלה (דיסטלי מן המעגל ויליס) באמצעות סיכות חרקים. לעשות חתך רדוד לחתוך פיא ליד הסיכה, נזהר שלא לחתוך עמוק מדי לתוך קליפת המוח הבסיסית (אחרת הפינים לא יחזיקו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות לתפוס בכל צד של פיא עם מלקחיים קטנים ומתחיל לקלף פיא מהקורטקס. במידת הצורך, להיאחז MCA, להבטיח כי הממברנה שמסביב pial אינו פגום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור מתקלף עד פיא המכיל את MCA הוא ללא קליפת המוח. ראוי לציין, כי ההתנגדות נגד קילוף תגדל קרובה לחוג וויליס. להיות זהיר במיוחד בשלב זה, משום arterioles parenchymal עוד תהיה באזור הזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר פיא היא בחינם, מניח אותו בזהירות על גבי הכרית על הצלחת לנתח עם היפך השטח כדי Parenchymal arterioles פונה כלפי מטה (איור 2 ב). </li> &lt;li&gt; בעזרת מספריים באביב Vannas, לגזור את arterioles גזור חינם מן MCA, מוודא את הקצוות של כלי נחתכים בבוטות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> arterioles Collected יכול לשמש לחץ myography, ניתוח מולקולרי, או בידוד של שריר חלק יליד או תאי האנדותל. </li></ol> לחץ 3. Myography <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן התפר מראש. חותך את חוט הניילון הירוק כהה לתוך 5 חתיכות מ&quot;מ ומניח על הצד הדביק של סרט דו צדדי על צלחת פטרי. תחת המיקרוסקופ לנתח, להפריד כל חתיכה לתוך הסיבי שלה באמצעות מלקחיים בסדר, ו רופף להכין קשר למחצה תקלה פשוטה על ידי העברת קצה אחד הנימה לתוך השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מלקחיים, להרים קשרו את הסרט דו צדדי, כדי לוודא שלא לתפוס אותו עם יותר מדי לחץ. משוך את התפר לתוך פתרון אמבטיה, קשר שקופית על צינורית והדק אותה ממרחק מהקצה של הצינורית. חזור על תהליך זה יש 2 תפרים על כל צינורית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל זכוכיתmicropipette עם פתרון BSA 10% ולאחר מכן לשטוף את עודפי עם Ca 2 + ללא aCSF בתוספת 1% BSA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך 50 μl של פתרון לתוך micropipette זכוכית, להרים את עורקיק parenchymal ולהעביר לתא הלחץ myography. Push בוכנה בתנועה זורם אחת כדי לוותר על parenchymal עורקיק לתוך החדר כדי למנוע הדבקות לתא הפנימי של micropipette הזכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש בשני מלקחיים סופר בסדר, לפתוח את לומן של הרשות, נזהר רק לגעת הסוף של כלי השיט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש במלקחיים כדי להחזיק את הקצוות של parenchymal עורקיק, שלוף בזהירות את הכלי על הצינורית. משוך רחוק מספיק על הצינורית כך שכלי השיט שוהה לא ממש בסוף המחודד של הצינורית (איור 3 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את 2 תפרים על הצינורית והדק אותם על כלי ההובלה (איור 3 ב). שטח התפרים מזה קצת על הכלי, ולמשוך כלפי המפעיל תוך tighעשר זה. ודא כי כל סניפים ומחוזקים לפני הסגירה בקצה השני של עורקיק parenchymal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל קאמרית ברחבי ולסגור את הקצה השני של עורקיק parenchymal כמו-שק עיוור. כדי להשיג זאת, לפתוח את הקשרים על צינורית מול ולהעביר אותו על עורקיק. לאט לסגור את הקשר בצורה כזו כי עורקיק parenchymal יהיה קשור בצד של הצינורית. הימנע מתיחה האורך של עורקיק. (איור 3 ג). הערה: אם המטרה של המחקר היא perfuse תרופות דרך לומן, cannulate בקצה השני במקום קשירת parenchymal עורקיק לצד של צינורית. ודא קנולות אין לי שום גבישי מלח או לבנות קופצים פנימי החוסמים את זרימת intraluminal. להסדיר קצב הזרימה כראוי על מנת לשמור על מתח גזירה בתוך רמות פיזיולוגיות. מחקר שנערך על ידי שי et al. תערוכות ספיקות בתוך חודר arterioles בחולדות 8, והוא יכול לשמש מדריך ראשוני piמחקרים הרבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר בזהירות בתא עד הבמה של המיקרוסקופ לשמש להקלטת קוטר כלי. צרף לתא לבמת מיקרוסקופ, חיבור בדיקת טמפרטורת כניסת שקעים עבור זלוף אל הצינורות הנכונים. לחצים על עורקיק עד 40 מ&quot;מ כספית בלחץ intraluminal עבור arterioles parenchymal העכבר או 50 מ&quot;מ כספית עבור arterioles חולדה, באמצעות מערכת הלחץ זמין במעבדה (עמודת המים, משאבת peristaltic מצמידים מתמר הלחץ, וכו.). איור 4D מציג דוגמה של משאבת peristaltic מצמיד מתמר לחץ לחצים על עורקיק cannulated. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המערכה המשמשת לאיתור שינויים בקוטר (האיור 3E). התאם את ההגדרות על המיקרוסקופ, כגון תאורה וניגודיות, כדי להשיג את הגילוי הטוב ביותר האפשרי. באופן אידיאלי קירות עורקיק צריכים להיות כהים ואת שקוף לומן. לאחר זיהוי ראוי, להתחיל להקליט tהוא להתנסות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מערכת superfusion. שטפו את עורקיק parenchymal cannulated, בלחץ עם חם aCSF (37 ᵒ C) המכיל 1.8 מ&quot;מ Ca 2 + למשך 15 עד 20 דקות בקצב הזרימה בין 3 - 5 מ&quot;ל / דקה. aCSF זה לא אמור להכיל diltiazem או BSA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את aCSF רגיל עם 60 מ&quot;מ KCl aCSF כדי להעריך את הכדאיות של התכשיר. בשלב זה מגברי הספק צריך להפגין 10 - 20% התכווצות עד 60 מ&quot;מ KCl. אם עורקיק לא להצר עד כדי כך, הסר cannulate אחר עורקיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף את 60 מ&quot;מ KCl עם aCSF קבוע. חכה עד דור טון myogenic ספונטני, אשר יכול להימשך עד שעה אחת. אם עורקיק אין הטון myogenic עד אז, ולהחליף אותה באחרת עורקיק. הערה: טון myogenic הוא ציין כמו הדרגתית, ולעתים איטי, הפחתת קוטר לומן של כלי השיט ללא גירוי על ידי אגוניסטים התכווצות או פתרון KCl גבוה. טון myogenic מחושב לפי f הבאormula: (1 - (בקוטר לומן פעיל / קוטר לומן פסיבי)) x 100 5 כמות מתאימה של טון myogenic עשויה להשתנות על פי טיפולים, זנים, מינים, transgenics, וכו.. באופן כללי, טון myogenic פיסיולוגי נע בין 15 - 30% 5. </li></ol> 4. ניסויי Myography לחץ דוגמא: התכווצות מושרת אגוניסט ו myogenic תגובתיות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכינו סדרה של דילולים של אגוניסט הבחירה aCSF באמצעות ריכוזים מתאימים. עבור הדוגמה הנוכחית U46619 אגוניסט קולטן thromboxane A 2 היה בשימוש. פתרון המניות של 1 מ&quot;ל של U46619 בריכוז של 1 מ&quot;מ הוכן. העברת 100 μl של פתרון 1 מ&quot;מ לצינור חדש המכיל 900 μl של aCSF לבצע דילול של פי 10 של התרופה, וכתוצאה מכך תמיסה המכילה 100 U46619 מיקרומטר. חזור על תהליך זה עבור 6 דילולים, הנע בין 1 מ&quot;מ ל -100 ננומטר להכין עקומת הכווץ ריכוז תגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים אתכל נפח של תמיסה המכילה אגוניסט (1 מ&quot;ל עבור המנה הראשונה, ואחריו 900 μl של כל המינונים הבאים) ל -100 מ&quot;ל של superfusing aCSF. זה יוביל דילול פי 100 תוספת של אגוניסט. לפיכך, ריכוזי הסופי של אגוניסט בטווח אמבטיה מ 10 בערב עד 10 מיקרומטר. אפשר arterioles כדי לדגור על ~ 10 דקות בכל ריכוז, עד קוטר לומינל מגיע יציב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף היטב את אגוניסט ידי superfusing עוזרות אישיות עם aCSF ללא כל תרופות עד קוטר הרשות היא חזרה לשווי המקורי. דגירה עורקיק parenchymal Ca 2 + aCSF -חינם (ללא BSA) בתוספת 10 מיקרומטר diltiazem + 2 מ&quot;מ EGTA לגרום התרחבות מקסימלית ולהקליט בקוטר פסיבית של עורקיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את parenchymal עורקיק מן הצינורית ידי משייכת בקפידה את זה תוך כדי לחיצה לתוך הקץ על הקשרים. שטוף את החדר כלי עם מים ללא יונים כפולים כדי להסיר שאריות ועודפות אגוניסט. ממלאים את החדר עם Ca2+ aCSF + BSA -חינם ו cannulate עורקיק אחר. לא מומלץ לבצע יותר מניסוי אחד לכל עורקיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לבצע ניסוי תגובתיות myogenic, לאפשר עורקיק parenchymal לאזן ב 40 מ&quot;מ כספית בלחץ intraluminal עד הטון myogenic ספונטנית נוצרת (כמתואר לעיל). הפחתת לחץ intraluminal עד 5 מ&quot;מ כספי ולאפשר רשות לאזן במשך ~ 5 - 10 דקות, עד קוטר לומינל מגיע למצב יציב. הגדיל בשלבי לחץ intraluminal באמצעות המרווח של בחירה (למשל מ 5 כדי 140 מ&quot;מ כספי ב 20 מ&quot;מ כספי במרווחים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אין לחשוף את עורקיק ללחץ intraluminal מתחת ל -5 מ&quot;מ כספי, כפי שיכול לגרום לקריסה ולהזיק האנדותל, ובכך לשנות את התוצאות של הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף עקומת הלחץ, Superfuse עורקיק parenchymal עם Ca 2 + aCSF -חינם (ללא BSA) בתוספת 10 מיקרומטר diltiazem + 2 מ&quot;מ EGTA וחזור על צעדים הלחץ, החל Lowesלחץ t. הערה: זה ייתן את בקטרים ​​הפסיביים של הרשות, אשר נחוצים כדי לחשב% טון myogenic, מוגדרים על ידי הנוסחא:% טון = (1 - (קוטר פעיל / קוטר פסיבי)) x 100. </li></ol>

<ol>
	<li>Dunn, K. M., Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurovascular+signaling+in+the+brain+and+the+pathological+consequences+of+hypertension.">Neurovascular signaling in the brain and the pathological consequences of hypertension.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306, H1-H14 (2014).</li><li>Iadecola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurovascular+regulation+in+the+normal+brain+and+in+Alzheimer's+disease.">Neurovascular regulation in the normal brain and in Alzheimer's disease.</a> Nat Rev Neurosci. 5, 347-360 (2004).</li><li>Dabertrand, F., 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=Prostaglandin+E2,+a+postulated+astrocyte-derived+neurovascular+coupling+agent,+constricts+rather+than+dilates+parenchymal+arterioles.">Prostaglandin E2, a postulated astrocyte-derived neurovascular coupling agent, constricts rather than dilates parenchymal arterioles.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 33, 479-482 (2013).</li><li>Nishimura, N., Schaffer, C. B., Friedman, B., Lyden, P. D., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Penetrating+arterioles+are+a+bottleneck+in+the+perfusion+of+neocortex.">Penetrating arterioles are a bottleneck in the perfusion of neocortex.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 365-370 (2007).</li><li>Pires, P. W., Jackson, W. F., Dorrance, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+myogenic+tone+and+structure+of+parenchymal+arterioles+by+hypertension+and+the+mineralocorticoid+receptor.">Regulation of myogenic tone and structure of parenchymal arterioles by hypertension and the mineralocorticoid receptor.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 309, H127-H136 (2015).</li><li>Longden, T. A., Dabertrand, F., Hill-Eubanks, D. C., Hammack, S. E., Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-induced+glucocorticoid+signaling+remodels+neurovascular+coupling+through+impairment+of+cerebrovascular+inwardly+rectifying+K++channel+function.">Stress-induced glucocorticoid signaling remodels neurovascular coupling through impairment of cerebrovascular inwardly rectifying K+ channel function.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111, 7462-7467 (2014).</li><li>Dabertrand, F., 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=Potassium+channelopathy-like+defect+underlies+early-stage+cerebrovascular+dysfunction+in+a+genetic+model+of+small+vessel+disease.">Potassium channelopathy-like defect underlies early-stage cerebrovascular dysfunction in a genetic model of small vessel disease.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112, E796-E805 (2015).</li><li>Shih, A. Y., 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=The+smallest+stroke:+occlusion+of+one+penetrating+vessel+leads+to+infarction+and+a+cognitive+deficit.">The smallest stroke: occlusion of one penetrating vessel leads to infarction and a cognitive deficit.</a> Nature neuroscience. 16, 55-63 (2013).</li><li>Cipolla, M. J., 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=Increased+pressure-induced+tone+in+rat+parenchymal+arterioles+vs.+middle+cerebral+arteries:+role+of+ion+channels+and+calcium+sensitivity.">Increased pressure-induced tone in rat parenchymal arterioles vs. middle cerebral arteries: role of ion channels and calcium sensitivity.</a> Journal of applied physiology. 117, 53-59 (2014).</li><li>Hamel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perivascular+nerves+and+the+regulation+of+cerebrovascular+tone.">Perivascular nerves and the regulation of cerebrovascular tone.</a> Journal of applied physiology. 100, 1059-1064 (2006).</li><li>Brayden, J. E., Li, Y., Tavares, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purinergic+receptors+regulate+myogenic+tone+in+cerebral+parenchymal+arterioles.">Purinergic receptors regulate myogenic tone in cerebral parenchymal arterioles.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 33, 293-299 (2013).</li><li>Dabertrand, F., Nelson, M. T., Brayden, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ryanodine+receptors,+calcium+signaling,+and+regulation+of+vascular+tone+in+the+cerebral+parenchymal+microcirculation.">Ryanodine receptors, calcium signaling, and regulation of vascular tone in the cerebral parenchymal microcirculation.</a> Microcirculation. 20, 307-316 (2013).</li><li>Dabertrand, F., Nelson, M. T., Brayden, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acidosis+dilates+brain+parenchymal+arterioles+by+conversion+of+calcium+waves+to+sparks+to+activate+BK+channels.">Acidosis dilates brain parenchymal arterioles by conversion of calcium waves to sparks to activate BK channels.</a> Circ Res. 110, 285-294 (2012).</li><li>You, J., Johnson, T. D., Marrelli, S. P., Bryan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+heterogeneity+of+endothelial+P2+purinoceptors+in+the+cerebrovascular+tree+of+the+rat.">Functional heterogeneity of endothelial P2 purinoceptors in the cerebrovascular tree of the rat.</a> Am J Physiol. 277, H893-H900 (1999).</li><li>Nagase, K., Iida, H., Dohi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+ketamine+on+isoflurane-+and+sevoflurane-induced+cerebral+vasodilation+in+rabbits.">Effects of ketamine on isoflurane- and sevoflurane-induced cerebral vasodilation in rabbits.</a> J Neurosurg Anesthesiol. 15, 98-103 (2003).</li><li>Fisher, C. 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+arterial+lesions+underlying+lacunes.">The arterial lesions underlying lacunes.</a> Acta Neuropathol. 12, 1-15 (1968).</li><li>Brown, W. R., Moody, D. M., Thore, C. R., Anstrom, J. A., Challa, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microvascular+changes+in+the+white+mater+in+dementia.">Microvascular changes in the white mater in dementia.</a> J Neurol Sci. 283, 28-31 (2009).</li><li>Pires, P. W., Dams Ramos, C. M., Matin, N., Dorrance, A. 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+effects+of+hypertension+on+the+cerebral+circulation.">The effects of hypertension on the cerebral circulation.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304, H1598-H1614 (2013).</li><li>Filosa, J. A., Bonev, A. D., Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+dynamics+in+cortical+astrocytes+and+arterioles+during+neurovascular+coupling.">Calcium dynamics in cortical astrocytes and arterioles during neurovascular coupling.</a> Circ Res. 95, e73-e81 (2004).</li><li>Dacey, R. G., Duling, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+rat+intracerebral+arterioles:+methods,+morphology,+and+reactivity.">A study of rat intracerebral arterioles: methods, morphology, and reactivity.</a> Am J Physiol. 243, H598-H606 (1982).</li><li>Coyne, E. F., Ngai, A. C., Meno, J. R., Winn, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+isolation+and+characterization+of+intracerebral+arterioles+in+the+C57/BL6+wild-type+mouse.">Methods for isolation and characterization of intracerebral arterioles in the C57/BL6 wild-type mouse.</a> J Neurosci Methods. 120, 145-153 (2002).</li><li>Cipolla, M. J., Smith, J., Kohlmeyer, M. M., Godfrey, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SKCa+and+IKCa+Channels,+myogenic+tone,+and+vasodilator+responses+in+middle+cerebral+arteries+and+parenchymal+arterioles:+effect+of+ischemia+and+reperfusion.">SKCa and IKCa Channels, myogenic tone, and vasodilator responses in middle cerebral arteries and parenchymal arterioles: effect of ischemia and reperfusion.</a> Stroke. 40, 1451-1457 (2009).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

arterioles parenchymal מוחין הם arterioles התנגדות גבוהה עם כמה anastomoses וענפים כי perfuse אוכלוסיות נוירונים ברורים. כלי דם מתמחים אלו הם שחקנים מרכזיים autoregulation כלי דם במוח ו צימוד neurovascular באמצעות התרחבות astrocyte בתיווך 1. החשיבות של כלי דם מיוחדים אמור מחלת כלי דם מוחית ידועה כבר כ -50 ...

תפוצתו המוחין מאורגנת ייחודי לתמיכה בדרישות המטבולית של תאי עצב מרכזיים, תאים שיש להם מוגבלות מאגרי אנרגיה ובשל כך הם רגישות גבוהה לשינויים בלחץ חמצן ואספקת חומרי מזון דרושים. כפי תת-אוכלוסיות נוירונים מסוימות הופכות לפעילות כאשר משימות ספציפיות מבוצעות, כלי הדם מקדם גידול מקומי מאוד ב זלוף למנוע היפוקסיה ודלדול מקומיים של חומרי הזנה 1. זוהי צורה של hyperemia הפונקציונלי המכונה צימוד neurovascular, והוא תלוי בפעילות התקינה של היחידה העצבה וכלי הדם, מורכב של נוירונים פעילים, האסטרוציטים, ועורקי מוחות 2. Arterioles תוך-מוחי parenchymal, קבוצה של כלי דם המקיף parenchymal חודר ו arterioles מראש נימי, הם בעלי חשיבות מרכזית התגובה הזאת וזה אז קריטי ללמוד אותם בנפרד כדי לחקור צימוד 3 העצבים וכלי הדם. &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; arterioles Parenchymal קטן (20 - 70 מיקרומטר קוטר פנימי) כלי דם גבוהה התנגדות כי perfuse אוכלוסיות נוירונים ברורות בתוך המוח. מסעף החוצה מן העורקים pial על פני השטח, arterioles parenchymal לחדור לתוך המוח parenchyma בזווית של 90 ᵒ כמעט להאכיל בזרימת הדם מתחת לפני הקרקע (איור 1). arterioles אלה ממלאים תפקיד קריטי בשמירה לחץ זלוף המתאים כפי שהם כלי חלקה הדיסטלי ביותר המכילים שרירים הגנה על הנימים. בניגוד במחזור pial השטח, arterioles parenchymal חסר סניפים בטחונות anastomoses, וכתוצאה מכך הם &quot;צווארי בקבוק&quot; של מחזור מוחות 4. כתוצאה מכך, תפקוד לקוי של arterioles parenchymal תורם להתפתחות של מחלות כלי דם במוח כגון פגיעה קוגניטיבית וסקולרית ושבץ איסכמי קטן (המכונה גם שבץ שקט או אַגמִימִי). מחקרים indicatדואר כי תפקוד לקוי arterioles parenchymal יכול להיגרם על ידי לחץ דם חיוני 5, מתח כרוני 6, והוא אירוע מוקדם במודל עכבר גנטי מחלת כלי קטנה 7. יתר על כן, חסימה הנגרמת באופן ניסיוני של arterioles חודר היחיד בחולדות מספיקה כדי לגרום שבץ איסכמי קטן כי הם גליליים בכושר, בדומה לאלו שנצפו מבוגרי בני אדם 8. בנוסף הבחנות אנטומיים אלה, מנגנוני ויסות פונקצית התכווצות שונים בין עורקי pial ו arterioles parenchymal. Vasoconstriction myogenic גדול ב arterioles parenchymal 9, ואולי בגלל חוסר עצבוב חיצוני 10, מצבים שונים של mechanotransduction 11, והבדלי Ca התאי 2+ איתות 12,13 בתאי שריר חלק בכלי דם. הראיות עולה כי מנגנוני vasodilator תלויי האנדותל ושונה גם בין vascu אלהמגזרי Lar, עם עורקי parenchymal מפגינים הסתמכות רבה יותר על מנגנוני מעורבי Ca 2+ -activated K + ערוצים ותקשורת electrotonic בתוך הקיר וסקולרית לעומת גורמי diffusible כגון תחמוצת חנקן prostacyclins 14. לכן, הנתונים שנאספו בניסויים באמצעות עורקי pial לא בהכרח חלים על Parenchymal arterioles, השארת רווח בידע שלנו של שליטה מקומית של זלוף מוחין. למרות חשיבותם, arterioles parenchymal הם לאין ערוך תחת-למד, בעיקר בשל האתגרים הטכניים עם בידוד גובר ללימוד vivo לשעבר. בכתב היד הזה אנו מתארים שיטה לבודד cannulate arterioles parenchymal מוחין, אשר ניתן להשתמש בהם לטיפול בלחץ myography, או לבודד רקמה immunolabeling, אלקטרופיזיולוגיה, ביולוגיה מולקולרית, ואת לאנליזה ביוכימית.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="629">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">artificial Cerebrospinal Fluid</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:216px;">NaCl</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S-640</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">KCl</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">P217</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MgCl Anhydrous</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">M-8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S233</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">NaH2PO4</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">D-(+)-Glucose</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G2870</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:216px;">CaCl2</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C4901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bovine Serum Albumin</td>
			<td style="width:127px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A9647</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Name</td>
			<td style="width:127px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isolation/ Cannulation</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereo Microscope</td>
			<td style="width:127px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">SZX7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:216px;">Super Fine Forceps</td>
			<td style="width:127px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11252-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:216px;">Vannas Spring Scissors</td>
			<td style="width:127px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">15000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Wiretrol 50 &#956;L</td>
			<td style="width:127px;">VWR Scientific</td>
			<td style="width:119px;">5-000-1050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">0.2 &#956;m Sterile Syringe Filter</td>
			<td style="width:127px;">VWR Scientific</td>
			<td style="width:119px;">28145-477</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Micropipette Puller</td>
			<td style="width:127px;">Sutter Instruments</td>
			<td style="width:119px;">P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Borosilicate Glass O.D.: 1.2 mm, I.D.: 0.68 mm</td>
			<td style="width:127px;">Sutter Instruments</td>
			<td style="width:119px;">B120-69-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dark Green Nylon Thread</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">THR-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Linear Alignment Single Vessel Chamber</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">CH-1-LIN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pressure Servo Controller with Peristaltic Pump</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">PS-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Video Dimension Analyzer</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">VDA-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Four Channel Recorder with LabScribe 3 Recording and Analysis Software</td>
			<td style="width:127px;">Living Systems Instrumentation</td>
			<td style="width:119px;">DAQ-IWORX-404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Heating Unit</td>
			<td style="width:127px;">Warner Instruments</td>
			<td style="width:119px;">64-0102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Automatic Temperature Controller</td>
			<td style="width:127px;">Warner Instruments</td>
			<td style="width:119px;">TC-324B</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation and cannulation of cerebral parenchymal arterioles

arterioles parenchymal תוך-מוחי (PAS), הכוללים arterioles parenchymal, arterioles חודרת arterioles מראש נימי, הם כלי דם גבוה התנגדות מסתעפת מן העורקים pial ו arterioles וצלילה לתוך המוח parenchyma. רשות פרט perfuse טריטוריה גלילית דיסקרטית של parenchyma ואת נוירונים הנכלל. arterioles אלה הם שחקן מרכזי בויסות זרימת דם במוח הוא בעולם (autoregulation כלי דם במוח) מקומי (hyperemia הפונקציונלי). מגבר ספק הוא חלק מיחידת העצבים וכלי הדם, מבנה התואם את זרימת דם אזורי פעילות מטבולית במוח וכן כולל נוירונים, interneurons, האסטרוציטים. זלוף באמצעות מגבר הספק קשור ישירות לפעילות של נוירונים באותו שטח ועליות בפרט בעופרת מטבוליזם עצבית אל הגדלה ב זלוף המקומי הנגרם על ידי התרחבות של הזנת הרשות. הסדרת עוזרות אישיות שונה מזו של-מוגדרת בצורה יותר טובהעורקי pial. לחץ הנגרמת vasoconstriction גדול בפה ולגוון מנגנוני vasodilatory. בנוסף, Pas אינו מקבל עצבוב חיצוני מעצבי perivascular - העצבוב הוא מהותי ועקיפות בטבע באמצעות מגע עם endfeet astrocytic. לפיכך, נתונים בדבר הסדרת התכווצות שנצבר על ידי מחקרים באמצעות עורקי pial אינה לתרגם ישירות להבנת תפקוד הרשות. יתר על כן, הוא נשאר נקבע כיצד מצבים פתולוגיים, כגון יתר לחץ דם וסוכרת, להשפיע על מבנה רשות תגובתיות. פער ידע זה הוא בחלקו תוצר של הקשיים הטכניים הנוגעים בידוד cannulation רשות. בכתב היד הזה אנו מציגים פרוטוקול עבור בידוד cannulation של מגברי הספק מכרסם. יתר על כן, אנו מציגים דוגמאות של ניסויים שניתן לבצע עם arterioles אלה, כולל התכווצות אגוניסט-induced תגובתיות myogenic. למרות ההתמקדות של כתב היד הזה היא על cannulation הרשות ולחץ myography, מבודד רשותים יכול לשמש גם עבור מחקרים ביוכימיים, biophysical, מולקולרי, והדמיה.

איור 5 א מראה התכווצות נציג מגברי הספק העכבר עד 60 מ&quot;מ KCl aCSF להעריך את היושרה של התכשיר. מגברי הספק צריך להצר בין 15 - 30% בנוכחות 60 מ&quot;מ KCl. אם ההתכווצות היא מתחת ל -15%, לבטל את רשות cannulate עוד אחד, כפי שהוא טוען כי עורקיק נפגע במהלך תהליך בידוד cannula...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Cannulation of Cerebral Parenchymal Arterioles at JoVE.com

Isolation and Cannulation of Cerebral Parenchymal Arterioles

This manuscript describes a simple and reproducible protocol for isolation of intracerebral arterioles (a group of blood vessels encompassing parenchymal arterioles, penetrating arterioles and pre-capillary arterioles) from mice, to be used in pressure myography, immunofluorescence, biochemistry, and molecular studies.

בידוד Cannulation של שיתוק Parenchymal arterioles

Intracerebral parenchymal arterioles (PAs), which include parenchymal arterioles, penetrating arterioles and pre-capillary arterioles, are high resistance ...

isolation-and-cannulation-of-cerebral-parenchymal-arterioles

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.6K Views.  University of Nevada School of Medicine. This manuscript describes a simple and reproducible protocol for isolation of intracerebral arterioles (a group of blood vessels encompassing parenchymal arterioles, penetrating arterioles and pre-capillary arterioles) from mice, to be used in pressure myography, immunofluorescence, biochemistry, and molecular studies.

Video: Isolation and Cannulation of Cerebral Parenchymal Arterioles

Cerebral Blood Oxygenation Measurement Based on Oxygen-dependent Quenching of Phosphorescence

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
neuro-metabolic-vascular relationship. Development of new pO2 measurement modalities with simultaneous monitoring of pO2 in larger fields of view with higher 
spatial and/or temporal resolution will enable greater insight into the functioning of the normal brain and will also have significant impact on diagnosis 
and treatment of neurovascular diseases such as stroke, Alzheimer's disease, and head injury.
Optical imaging modalities have shown a great potential to provide high spatiotemporal resolution and quantitative imaging of pO2 based on hemoglobin absorption in visible and near infrared range of optical spectrum. However, multispectral measurement of cerebral blood oxygenation relies on photon migration through the highly scattering brain tissue. Estimation and modeling of tissue optical parameters, which may undergo dynamic changes during the experiment, is typically required for accurate estimation of blood oxygenation. On the other hand, estimation of the partial pressure of oxygen (pO2) based on oxygen-dependent quenching of phosphorescence should not be significantly affected by the changes in the optical parameters of the tissue and provides an absolute measure of pO2. Experimental systems that utilize oxygen-sensitive dyes have been demonstrated in in vivo studies of the perfused tissue as well as for monitoring the oxygen content in tissue cultures, showing that phosphorescence quenching is a potent technology capable of accurate oxygen imaging in the physiological pO2 range. 
Here we demonstrate with two different imaging modalities how to perform measurement of pO2 in cortical vasculature based on phosphorescence lifetime imaging. In first demonstration we present wide field of view imaging of pO2 at the cortical surface of a rat. This imaging modality has relatively simple experimental setup based on a CCD camera and a pulsed green laser. An example of monitoring the cortical spreading depression based on phosphorescence lifetime of Oxyphor R3 dye was presented. In second demonstration we present a high resolution two-photon pO2 imaging in cortical micro vasculature of a mouse. The experimental setup includes a custom built 2-photon microscope with femtosecond laser, electro-optic modulator, and photon-counting photo multiplier tube. We present an example of imaging the pO2 heterogeneity in the cortical microvasculature including capillaries, using a novel PtP-C343 dye with enhanced 2-photon excitation cross section.
Click here to view the related article <a href="http://www.jove.com/Details.php?ID=1731">Synthesis and Calibration of Phosphorescent Nanoprobes for Oxygen Imaging in Biological Systems.</a>

We present an experimental procedure for measuring the partial pressure of oxygen (pO2) in cerebral vasculature based on oxygen-dependent quenching of phosphorescence. Animal preparation and imaging procedures were outlined for both large field of view CCD-based imaging of pO2 in rats and 2-photon excitation based imaging of pO2 in mice.

הדם במוח חמצון מדידה על בסיס מרווה חמצן תלויי של זרחני

Monitoring of the spatiotemporal characteristics of cerebral blood and tissue oxygenation is crucial for better understanding of the 
...

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable clinical state; in the development of animal models of focal ischemia, however, achieving reproducibility of experimentally induced infarct volume is essential. The rat is a widely used animal model for stroke due to its relatively low animal husbandry costs and to the similarity of its cranial circulation to that of humans2,3. In humans, the middle cerebral artery (MCA) is most commonly affected in stroke syndromes and multiple methods of MCA occlusion (MCAO) have been described to mimic this clinical syndrome in animal models. Because recanalization commonly occurs following an acute stroke in the human, reperfusion after a period of occlusion has been included in many of these models. In this video, we demonstrate the transient endovascular suture MCAO model in the spontaneously hypertensive rat (SHR). A filament with a silicon tip coating is placed intraluminally at the MCA origin for 60 minutes, followed by reperfusion. Note that the optimal occlusion period may vary in other rat strains, such as Wistar or Sprague-Dawley. Several behavioral indicators of stroke in the rat are shown. Focal ischemia is confirmed using T2-weighted magnetic resonance images and by staining brain sections with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) 24 hours after MCAO.

Surgical induction of ischemic brain damage in the rat is a widely used model for stroke research. Here we demonstrate the induction of focal cerebral ischemia by occlusion of the middle cerebral artery. Visualization of the resulting infarct by histological staining and magnetic resonance imaging is also shown.

דגם מרחק איסכמיה מוחית על ידי ספיגה תפר Endovascular של עורק המוח התיכון עכברוש

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

קלטות אלקטרו כפולות של תגובות Astroglial ועצביות עוררו-synaptically בפרוסות ביפוקמפוס חריפות

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF differentiates from the amniotic fluid upon closure of the anterior neural tube. CSF volume then increases over subsequent days as the neuroepithelial progenitor cells lining the ventricles and the choroid plexus generate CSF. The embryonic CSF contacts the apical, ventricular surface of the neural stem cells of the developing brain and spinal cord. CSF provides crucial fluid pressure for the expansion of the developing brain and distributes important growth promoting factors to neural progenitor cells in a temporally-specific manner. To investigate the function of the CSF, it is important to isolate pure samples of embryonic CSF without contamination from blood or the developing telencephalic tissue. Here, we describe a technique to isolate relatively pure samples of ventricular embryonic CSF that can be used for a wide range of experimental assays including mass spectrometry, protein electrophoresis, and cell and primary explant culture. We demonstrate how to dissect and culture cortical explants on porous polycarbonate membranes in order to grow developing cortical tissue with reduced volumes of media or CSF. With this method, experiments can be performed using CSF from varying ages or conditions to investigate the biological activity of the CSF proteome on target cells.

The ventricular cerebrospinal fluid (CSF) bathes the neuroepithelial and cerebral cortical progenitor cells during early brain development in the embryo. Here we describe the method developed to isolate ventricular CSF from rodent embryos of different ages in order to investigate its biological function. In addition, we demonstrate our cerebral cortical explant dissection and culture technique that allows for explant growth with minimal volumes of culture medium or CSF.

בידוד של נוזל השדרתי מעוברים מכרסמים לשימוש עם explants מוחות קליפתיים גזור

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

Functional Imaging of Auditory Cortex in Adult Cats using High-field fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal models, including monkeys, ferrets, bats, rodents, and cats. In order to draw suitable parallels between human and animal models of auditory function, it is important to establish a bridge between human functional imaging studies and animal electrophysiological studies. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is an established, minimally invasive method of measuring broad patterns of hemodynamic activity across different regions of the cerebral cortex. This technique is widely used to probe sensory function in the human brain, is a useful tool in linking studies of auditory processing in both humans and animals and has been successfully used to investigate auditory function in monkeys and rodents. The following protocol describes an experimental procedure for investigating auditory function in anesthetized adult cats by measuring stimulus-evoked hemodynamic changes in auditory cortex using fMRI. This method facilitates comparison of the hemodynamic responses across different models of auditory function thus leading to a better understanding of species-independent features of the mammalian auditory cortex.

Functional studies of the auditory system in mammals have traditionally been conducted using spatially-focused techniques such as electrophysiological recordings. The following protocol describes a method of visualizing large-scale patterns of evoked hemodynamic activity in the cat auditory cortex using functional magnetic resonance imaging.

הדמיה תפקודית של השמיעתי Cortex בחתולים בוגרים באמצעות גבוהה שדה fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal ...

Non-invasive Parenchymal, Vascular and Metabolic High-frequency Ultrasound and Photoacoustic Rat Deep Brain Imaging

Photoacoustics and high frequency ultrasound stands out as powerful tools for neurobiological applications enabling high-resolution imaging on the central nervous system of small animals. However, transdermal and transcranial neuroimaging is frequently affected by low sensitivity, image aberrations and loss of space resolution, requiring scalp or even skull removal before imaging. To overcome this challenge, a new protocol is presented to gain significant insights in brain hemodynamics by photoacoustic and high-frequency ultrasounds imaging with the animal skin and skull intact. The procedure relies on the passage of ultrasound (US) waves and laser directly through the fissures that are naturally present on the animal cranium. By juxtaposing the imaging transducer device exactly in correspondence to these selected areas where the skull has a reduced thickness or is totally absent, one can acquire high quality deep images and explore internal brain regions that are usually difficult to anatomically or functionally describe without an invasive approach. By applying this experimental procedure, significant data can be collected in both sonic and optoacoustic modalities, enabling to image the parenchymal and the vascular anatomy far below the head surface. Deep brain features such as parenchymal convolutions and fissures separating the lobes were clearly visible. Moreover, the configuration of large and small blood vessels was imaged at several millimeters of depth, and precise information were collected about blood fluxes, vascular stream velocities and the hemoglobin chemical state. This repertoire of data could be crucial in several research contests, ranging from brain vascular disease studies to experimental techniques involving the systemic administration of exogenous chemicals or other objects endowed with imaging contrast enhancement properties. In conclusion, thanks to the presented protocol, the US and PA techniques become an attractive noninvasive performance-competitive means for cortical and internal brain imaging, retaining a significant potential in many neurologic fields.

The present work describes a new protocol to perform non-invasive high-frequency ultrasound and photoacoustic based imaging on rat brain, to efficiently visualize deep subcortical regions and their vascular patterns by directing signals on skull foramina naturally present on animal cranium.

רקמת ריאה, כלי דם וחילוף חומרים בתדר גבוהים לא פולשני אולטראסאונד וphotoacoustic עכברוש Deep Brain Imaging

Photoacoustics and high frequency ultrasound stands out as powerful tools for neurobiological applications enabling high-resolution imaging on the central ...

Utilizing 3D Printing Technology to Merge MRI with Histology: A Protocol for Brain Sectioning

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume three-dimensionally. While MRI is an extremely sensitive tool for detecting tissue abnormalities, association of signal changes with an underlying pathological process is usually not straightforward. In the central nervous system, for example, inflammation, demyelination, axonal damage, gliosis, and neuronal death may all induce similar findings on MRI. As such, interpretation of MRI scans depends on the context, and radiological-histopathological correlation is therefore of the utmost importance. Unfortunately, traditional pathological sectioning of brain tissue is often imprecise and inconsistent, thus complicating the comparison between histology sections and MRI. This article presents novel methodology for accurately sectioning primate brain tissues and thus allowing precise matching between histology and MRI. The detailed protocol described in this article will assist investigators in applying this method, which relies on the creation of 3D printed brain slicers. Slightly modified, it can be easily implemented for brains of other species, including humans.

The overall goal of this protocol is to accurately align magnetic resonance imaging (MRI) image volumes with histology sections via the creation of customized 3D-printed brain holders and slicer boxes.

ניצול טכנולוגיית הדפסה 3D כדי מיזוג MRI עם היסטולוגיה: פרוטוקול המוח חתך

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume ...

Evaluation of Bioenergetic Function in Cerebral Vascular Endothelial Cells

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types that comprise the BBB; these cells have a very high-energy demand, which requires optimal mitochondrial function. In the case of disease or injury, the mitochondrial function in these cells can be altered, resulting in disease or&#160;the opening of the BBB. In this manuscript, we introduce a method to measure mitochondrial function in CVE cells by using whole, intact cells and a bioanalyzer. A mito-stress assay is used to challenge the cells that have been perturbed, either physically or chemically, and evaluate their bioenergetic function. Additionally, this method also provides a useful way to screen new therapeutics that have direct effects on mitochondrial function. We have optimized the cell density necessary to yield oxygen consumption rates that allow for the calculation of a variety of mitochondrial parameters, including ATP production, maximal respiration, and spare capacity. We also show the sensitivity of the assay by demonstrating that the introduction of the&#160;microRNA, miR-34a, leads to a pronounced and detectable decrease in mitochondrial activity. While the data shown in this paper is optimized for the bEnd.3 cell line, we have also optimized the protocol for primary CVE cells, further suggesting the utility in preclinical and clinical models.

Endothelial cell mitochondria are critical to maintain blood-brain-barrier integrity. We introduce a protocol to measure bioenergetic function in cerebral vascular endothelial cells.

הערכה של תפקוד Bioenergetic בתאי האנדותל מוחות דם

The integrity of the blood-brain-barrier (BBB) is critical to prevent brain injury. Cerebral vascular endothelial (CVE) cells are one of the cell types ...

Comprehensive Endovascular and Open Surgical Management of Cerebral Arteriovenous Malformations

Arteriovenious malformations (AVMs) are associated with significant morbidity and mortality, and have a rupture risk of ~3% per year. Treatment of AVMs must be tailored specifically to the lesion, with surgical resection being the gold standard for small, accessible lesions. Pre-operative embolization of AVMs can reduce nidal blood flow and remove high-risk AVM features such as intranidal or venous aneurysms, thereby simplifying a challenging neurosurgical procedure. Herein, we describe our approach for the staged endovascular embolization and open resection of AVMs, and highlight the advantages of having a comprehensively trained neurovascular surgeon leading a multi-disciplinary clinical team. This includes planning the craniotomy and resection to immediately follow the final embolization stage, thereby using a single session of anesthesia for aggressive embolization, and rapid resection. Finally, we provide a representative case of a 22-year-old female with an unruptured right frontal AVM diagnosed during a seizure workup, who was successfully treated via staged embolizations followed by open surgical resection.

Surgery is the gold standard for accessible arteriovenious malformations (AVMs), and pre-operative embolization can simplify this procedure. We describe our approach for staged endovascular embolization and open resection of AVMs, and provide a representative clinical example highlighting the advantages of a comprehensively trained neurovascular surgeon leading a multi-disciplinary clinical team.

Endovascular מקיף וניהול כירורגית פתוחה של מומים מוחית עורקית

Arteriovenious malformations (AVMs) are associated with significant morbidity and mortality, and have a rupture risk of ~3% per year. Treatment of AVMs ...

A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies of this phenomenon have been performed in either models with severe intrauterine ischemia or models with gradient degree of intrauterine hypoperfusion. No study has been performed in a model on uniform mild intrauterine hypoperfusion (MIUH). Two models have been used for studies of MIUH: a model based on suture ligation of either side of the arterial arcade formed with the uterine and ovarian arteries, and a transient model based on clipping the bilateral ovarian arteries and aorta having patency. Those two rodent models of MIUH have some limitations, e.g., not all fetuses are subjected to MIUH, depending on their position in the uterine horn. In our MIUH model, all fetuses are subjected to a comparable level of intrauterine hypoperfusion. MIUH was achieved by mild stenosis of all four arteries feeding the uterus, i.e., the bilateral uterine and ovarian arteries.
Arterial stenosis was induced by metal microcoils wrapped around the feeding arteries. Producing arterial stenosis with microcoils allowed us to control, optimize, and reproduce decreased blood flow with very little inter-animal variability and a low mortality rate, thus enabling accurate evaluation. When microcoils with an inner diameter of 0.24 mm were used, the blood flow in both the placenta and fetus was mildly decreased (approximately 30% from the pre-stenosis level in the placenta). The offspring of our MIUH model clearly demonstrates long-lasting alterations in neurological, neuroanatomical and behavioral test results.

Mild intrauterine hypoperfusion was produced by artery stenosis with metal microcoils wrapped around the uterine and ovarian arteries in rats at embryonic day 17. This procedure produced prenatal hypoperfusion and intrauterine growth restriction.

מודל עכברוש של זילוח תוך רחמי קלה עם היצרות Microcoil

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies ...