Quantificação da coluna dendrítica usando um software automático de reconstrução tridimensional de neurônios

Summary

As espinhas dendríticas são compartimentos pós-sinápticos da maioria das sinapses excitatórias. Alterações na morfologia da coluna dendrítica ocorrem durante o neurodesenvolvimento, envelhecimento, aprendizado e muitos distúrbios neurológicos e psiquiátricos, ressaltando a importância de uma análise confiável da coluna dendrítica. Este protocolo descreve a quantificação da morfologia da coluna dendrítica de forma precisa e reprodutível usando um software automático de reconstrução tridimensional de neurônios.

Abstract

As conexões sinápticas permitem a troca e o processamento de informações entre os neurônios. O local pós-sináptico das sinapses excitatórias é freqüentemente formado nas espinhas dendríticas. As espinhas dendríticas são estruturas de grande interesse em pesquisas centradas em plasticidade sináptica, neurodesenvolvimento e distúrbios neurológicos e psiquiátricos. Os espinhos dendríticos sofrem modificações estruturais durante sua vida útil, com propriedades como número total de espinhos, tamanho da coluna dendrítica e subtipo morfologicamente definido alterando em resposta a diferentes processos. Delinear os mecanismos moleculares que regulam essas alterações estruturais das espinhas dendríticas depende da medição morfológica. Isso exige uma análise precisa e reprodutível da coluna dendrítica para fornecer evidências experimentais. O presente estudo descreve um protocolo detalhado para quantificação e classificação da coluna dendrítica usando o Neurolucida 360 (software de reconstrução automática de neurônios tridimensionais). Este protocolo permite a determinação das principais propriedades dendríticas da coluna, como densidade total da coluna, volume da cabeça da coluna vertebral e classificação em subtipos da coluna, permitindo assim a análise eficaz dos fenótipos estruturais da coluna dendrítica.

Introduction

As espinhas dendríticas são saliências de dendritos, muitas vezes compreendendo o local pós-sináptico das sinapses glutamatérgicas ^1,2. As espinhas dendríticas são de particular interesse no campo da plasticidade sináptica. As espinhas são frequentemente alteradas quando a força sináptica muda, tornando-se maiores e mais fortes na potenciação sináptica de longo prazo ou menores e mais fracas na depressão sináptica de longo prazo 3,4,5,6,7.....

Protocol

Todos os procedimentos com animais seguiram as Diretrizes dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA usando animais em pesquisa intramural e foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais do Instituto Nacional de Saúde Mental.

1. Preparação de fatias fixas do hipocampo

1. Anestesiar camundongos com uma injeção intraperitoneal de cetamina / xilazina (cetamina: 100 mg / kg; Xilazina: 8 mg/kg). Valide a anestesia por meio d.......

Discussion

Este protocolo detalha as etapas específicas de preparação da amostra, imagem e o processo de quantificação e classificação da coluna dendrítica usando software de reconstrução tridimensional. Este software é uma ferramenta poderosa capaz de produzir dados estruturais robustos que contribuem para uma gama diversificada de investigações. Ao longo do processo, existem algumas etapas críticas que tornam esse protocolo menos oneroso metodológico e melhoram a produção geral d.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
518F Immersion Oil	Zeiss	444960-0000-000
Cryostat	Leica	CM3050S	For slice preparation
Fine Forceps	FST	11150-10
Hemostat Forceps	FST	13020-12
Large Surgical Scissors	FST	14002-16
LSM 880 Confocal Microscope	Zeiss	LSM 880
Microscope Cover Glass	Fisherbrand	12-541-035
Mini-Peristaltic Pump II	Harvard Apparatus	70-2027	For perfusions
Neurolucida 360	MBF Bioscience	v2022.1.1	Spine Analysis Software
Neurolucida Explorer	MBF Bioscience	v2022.1.1	Spine Analysis Software
OCT Compound	Sakura Finetek	4583	For cryostat sectioning
Paraformaldehyde (37%)	Fisherbrand	F79-1
Plan-Apochromat 63x/1.40 Oil DIC	Zeiss	440762-9904-000
Scalpel Blade	FST	10022-00
Small Surgical Scissors	FST	14060-09
Spatula	FST	10091-12
Sucrose	FIsherbrand	S5-500
Superfrost Plus Microslides	Diagger	ES4951+
Vectashield HardSet Mounting Medium	Vector Laboratories	H-1400-10