एमआरआई, ऊतक समाशोधन और लाइट-शीट माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके पूरे मस्तिष्क एकल-कोशिका इमेजिंग और बरकरार नवजात माउस दिमाग का विश्लेषण

लाइट-शीट माइक्रोस्कोपी (एलएसएफएम) के बाद ऊतक समाशोधन बरकरार मस्तिष्क संरचना के सेलुलर-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग को सक्षम बनाता है, जिससे आनुवंशिक या पर्यावरणीय गड़बड़ी के कारण संरचनात्मक परिवर्तनों के मात्रात्मक विश्लेषण की अनुमति मिलती है। पूरे मस्तिष्क इमेजिंग के परिणामस्वरूप कोशिकाओं की अधिक सटीक मात्रा और क्षेत्र-विशिष्ट मतभेदों का अध्ययन होता है जो शारीरिक रूप से विभाजित ऊतक के आमतौर पर उपयोग की जाने वाली माइक्रोस्कोपी के साथ याद किया जा सकता है। साफ़ किए गए दिमाग की छवि के लिए लाइट-शीट माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने से कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी की तुलना में अधिग्रहण की गति बहुत बढ़ जाती है। यद्यपि ये छवियां बहुत बड़ी मात्रा में मस्तिष्क संरचनात्मक डेटा का उत्पादन करती हैं, अधिकांश कम्प्यूटेशनल उपकरण जो साफ ऊतक की छवियों में सुविधा परिमाणीकरण करते हैं, सभी नाभिकों के बजाय विरल सेल आबादी की गिनती तक सीमित हैं।

यहां, हम न्यूमोर्फ (परमाणु-आधारित मॉर्फोमेट्री), विश्लेषण उपकरणों का एक समूह प्रदर्शित करते हैं, जो एक प्रकाश-शीट माइक्रोस्कोप पर समाशोधन और इमेजिंग के बाद प्रसवोत्तर दिन 4 (पी 4) माउस मस्तिष्क के एनोटेट क्षेत्रों के भीतर सभी नाभिक और परमाणु मार्करों को निर्धारित करने के लिए है। हम चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) का वर्णन ऊतक समाशोधन निर्जलीकरण चरणों के कारण होने वाले संकोचन से पहले मस्तिष्क की मात्रा को मापने के लिए करते हैं, इम्यूनोलेबलिंग सहित आईडीआईएससीओ + विधि का उपयोग करके ऊतक समाशोधन, इसके बाद सेलुलर रिज़ॉल्यूशन पर माउस दिमाग की छवि बनाने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध मंच का उपयोग करके लाइट-शीट माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हैं। फिर हम न्यूमोर्फ का उपयोग करके इस छवि विश्लेषण पाइपलाइन का प्रदर्शन करते हैं, जिसका उपयोग तीव्रता अंतर को ठीक करने, छवि टाइलों को सिलाई करने, कई चैनलों को संरेखित करने, नाभिक की गणना करने और सार्वजनिक रूप से उपलब्ध एटलस में पंजीकरण के माध्यम से मस्तिष्क क्षेत्रों को एनोटेट करने के लिए किया जाता है।

हमने सार्वजनिक रूप से उपलब्ध प्रोटोकॉल और सॉफ्टवेयर का उपयोग करके इस दृष्टिकोण को डिजाइन किया, जिससे किसी भी शोधकर्ता को इन तकनीकों को करने के लिए आवश्यक माइक्रोस्कोप और कम्प्यूटेशनल संसाधनों की अनुमति मिली। ये ऊतक समाशोधन, इमेजिंग और कम्प्यूटेशनल उपकरण कॉर्टेक्स में सेल-प्रकारों के त्रि-आयामी (3 डी) संगठन के माप और परिमाणीकरण की अनुमति देते हैं और किसी भी जंगली-प्रकार / नॉकआउट माउस अध्ययन डिजाइन पर व्यापक रूप से लागू होना चाहिए।