Bu çalışma Sağlık Hibe NS-024572 (RSW için) ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir.

1.. Supravital Boyaları ile Hazırlama Leke <ol><li> Jartiyer yılan diseksiyon protokolü için Stewart et al. 5 ve Teng et al. 6 Sürüngen doku daha uzun süre için fizyolojik kalır ve daha az bakteriyel kirlenme ile, (aşağıya bakınız), düşük sıcaklıklarda saklandığında. Memeli doku genellikle oda sıcaklığında ya da daha yüksek tutulur. </li><li> Lızozomal vital boya boyama için, soğuk bir sürüngen Ringers çözeltisi 1:5,000 (0.2 uM) &#39;de boya çözülür. 15 dakika boyunca 4 ° C&#39;de inkübe edin. Soğuk Zil sesleri ile birkaç kez yıkayın. Kısa sürede görüntü. </li><li> KCl stimulasyonla FM1-43 boyanması için, yüksek KCl Ringers 1:500 (7 uM) &#39;de boya seyreltin. 30-60 saniye maksimum boyunca 4 ° C&#39;de inkübe edin. ~ 1 dak / durulama, soğuk Zil sesleri hızlı bir şekilde üç kez yıkayın. Kısa sürede görüntü. </li><li> Hipertonik (sakaroz) stimülasyon FM1 kullanılarak 43-boyama için, yukarıdaki gibi 0.5 M sukroz Ringers &#39;de boya seyreltin. 4 &amp; # inkübe176, 2-5 dakika boyunca C. Soğuk Ringers yukarıda aşama 1.3 &#39;de olduğu gibi yıkayın. Kısa sürede görüntü. </li><li> FM1-43 boyanması için elektriksel uyarım yoluyla, Teng et al. 6 Kısaca bakınız, preparasyon, fizyolojik tuzlu su solüsyonu ve boya içeren bir yemek verilmiştir. Sinir 200 mikro saniye olduğu dikdörtgen darbeler (~ 7 V, 30 Hz, 18 mikro-saniye) önceden programlanmış tren ile uyarılır. Soğuk Ringers yukarıda aşama 1.3 &#39;de olduğu gibi yıkayın. Kısa sürede görüntü. </li></ol> 2.. Görüntüleme Hazırlık yapılandırma <ol><li> Ilgi yapıları mikroskop objektif mümkün olduğunca yakın olacak şekilde hazırlık yönlendirin. </li><li> Bir ters mikroskop kullanılırsa, bunun taban ince yuvarlak kapak kayma içeren bir bölmeyi kullanmaktadır. Tipik olarak görüntüleme odası merkezde bir 25 mm çaplı 1. kalınlığında cam kapak kayma ile bir ince paslanmaz çelik alt olmalıdır. Dik bir mikroskop kullanılırsa, bir alt lamel gereken ancak yararlı değildiriletilen ışık görüntüleme izin vermek (örneğin diferansiyel girişim kontrast, DIC) numune yönlendirmek ve ilgi nesneleri bulmak için. </li><li> Mümkün olan en yüksek 3D çözünürlüğünü elde etmek için uygun bir hedefi seçin. Makasına sayısal diyafram lens (na), çalışma mesafesi, büyütme ve tip arasında bulunmaktadır (kuru, su ve yağ daldırma). Doku kültürleri gibi ince hazırlıkları için, petrol hedefleri en iyisidir. Dik bir mikroskop kullanılarak, sulu banyo üzerinde bir kapak kayma şamandıra ve kapak kayma üst ve hedefi arasında daldırma yağı kullanın. </li><li> Dekonvolüsyon yazılım kullanılırsa, satıcı belirli amaçlar için önceden belirlenmiş nokta yayılım fonksiyonu (PSFs) sağlayabilir. Böyle bir bilgi verilmedi, ya da desteklenmeyen bir objektif seçilirse, floresan mikro noktalar veya benzer kırılma sınırlı nesneleri 7,8 görüntüleme ile PSF tespit edilir ise. </li></ol> 3.. İstenilen Alan derinliği ve Ima sayısı KurmakTime-lapse Frame başına İstenilen ges <ol><li> Alan toplam derinliğini seçin, böylece hareketli veya ilgi yapılar kaybolur ya da z-doğrultusunda hareket olarak odak dışına çıkmayın etkileşim. Z-alan biraz görüntüsü alınan hücre veya hücre işleminin dikey boyut aşmalıdır. Omurgalı, motor terminalleri için, 15-20 mikron tipiktir. </li><li> Odak lik her bir fazlalık için gerekli olan z ekseni adım hesaplayın. Z ekseni boyunca ebatları amacın özelliklerine bağlı olarak değişir; xy düzlemi çözünürlük yaklaşık dörtte biri. Konfokal görüntüleme veya dekonvolüsyona tabi tutulması, yazılım ya da kullanılırsa, z ekseni çözünürlüğü artar. Z-yönünde 5 kasıtlı Oversampling tarafından nihai çözümünü geliştirmek, aynı zamanda aşağıya 3.3 adıma bakın. Tipik bir adım aralığı: 40-100X amaçları için 400-1,500 nm aralığındadır. Işık her z-adım görüntü arasındaki kapalı kepenkli edilmelidir. </li><li> Z-yığını başına görüntü sayısını seçin, yani alan istenen derinliği bölünmüşadım arayla. Tipik bir z-yığını tamamlamak için zamanı 1-10 sn. Her resim düzlemi biraz farklı bir zaman noktasına karşılık çünkü hızlı hareket eden nesneleri (100 nm / sn) bir 3D görüntü yığını bulanık görünebilir. Ayrıca, her bir ek görüntü ağartmanın ve olası fototoksisite (Tartışma) katkıda bulunur. Her iki durum ilgiliyse, yığının başına daha az görüntüleri toplamak için büyük bir z-adım seçmek. Görüntü interpolasyon yazılımı (aşağıda adım 6.3) kullanılarak daha sonra dengeleyin. </li></ol> 4.. Time-lapse Frame Rate seçin Sorunsuz böyle bir hareket, etkileşim ya da füzyon olayları 9 gibi zamanla değişiklikleri gidermek için sadece yeterli bir oran Deneyden tarafından seçin. Örnekleme gereksiz ışığa maruz artırırken örnekleme altında hareket eserler (örnekleme hataları) üretebilir. Tek bir uzun dizi veya aynı hazırlanması, nispeten küçük bir toplam zaman aralığı her bir (birkaç tekrar dizileri ya da toplamak <em&gt; örneğin 10 kez puan x 30 sn aralığı = 5 dk). Mümkünse, tüm hazırlık sürüklenme dahil, kabaca tahmin hareket hızları sürekli epifluorışıma aydınlatma ile hazırlık görüntülemek varsa. 5.. Belirli Hazırlama Tüm Canlı Görüntüleme tamamlayın Sürüngen preparatları tipik soğutmalı uzun değilse, ~ 1-2 saat için sağlam kalır. 6.. İstenilen Kullanım göre Veri Analiz <ol><li> Tüm ham veri dosyaları saklayın. Dijital depolama genellikle bir sorun değil iken, işlem süresi daha hızlı kişisel bilgisayar veya iş istasyonu ile önemlidir. Bu nedenle, faiz [ROI] bir bölgeye kırpma görüntüleri. Ilgi tüm bölgenin tüm zamanı sırasında kırpılan pencerenin olduğunu temin ederim. </li><li> Deconvolve görüntü uygun yazılım ve doğru nokta dağılım fonksiyonu kullanılarak yığınlar. Bu çözünürlüğü artar onaylayın ve hiçbir dışlayıcı tarafından oluşturuldudekonvolüsyon algoritma. Şekil 3. örnek görüntüleri gösterir. </li><li> Z-ekseni belirgin çözünürlük genişletmek için bir enterpolasyon algoritması kullanın. Belirgin bir 0.25 mikron ayırma gerçek bir 1.5 mikron görüntü düzlemi ayrılık bir 6X genişleme önerilmektedir. Alternatif olarak, örneklemedir bazı kombinasyonu (adım 3.2) ve interpolasyon kullanın. </li><li> Istenirse kontrast, parlaklık, gürültü filtreleme, photobleaching ve diğer tipik görüntü işleme ayarlamaları gerçekleştirin. Görüntü işleme standartları en bilimsel çalışma için, aynı düzeltmeler bir yığın içinde ve farklı zaman noktalarında hem de tüm görüntülere uygulanacak olması uygun olduğunu dikte. Belirli bir ayarlama sonucu tüm görüntülerin 9 arasında değerlendirilmelidir. </li><li> Veri ihracat için özel bir ekran modu seçmek. En basit göstergesi yeşil-kırmızı veya kırmızı-mavi anaglyphs (Şekil 3 örnekleri), stereo çiftleri, ya da alternatif ile stereo video righ / solt göz shutter gözlük çerçeveleri. Anaglyphs tek bir renk ile sınırlıdır. Z-ekseni görsel çözünürlüğünü artırmak için istenirse belirgin görüntü derinliği geliştirin. </li><li> Çeşitli filtreleme ve görüntü geliştirme teknikleri deneme. Örneğin, Laplasyen filtreleme arka plan üzerinde küçük yapılar kontrast arttırmak için yararlıdır. Çevresinde parlaklık azalır çalışan bir pencerenin merkezi piksellerin parlaklık geliştirilmiştir. Bazı filtreleme yöntemleri birlikte iyi çalışmaz unutmayın. </li><li> Zamanla hazırlanması önemli bir hareket varsa sürüklenme düzeltme uygulayın. Bu tür bir hareket uyuşturucu eylem potansiyelleri, sinaptik potansiyellerin bastırmak için ilave bile, canlı kas yaygındır. Bir piksel kayıt algoritma (örneğin. IMARIS, Adobe AfterEffects, ImageJ için TurboReg plugin) time-lapse görüntüleri hizalar ve azaltabilir, ancak genellikle tamamen böyle bir hareketi ortadan kaldırmak değil. </li></ol>

<ol>
	<li>Frigault, M. M., Lacoste, J., Swift, J. L., Brown, 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=Live-cell+microscopy-tips+and+tools.">Live-cell microscopy-tips and tools.</a> J. Cell Sci. 122 (6), 753-767 (2009).</li><li>Tinevez, J. -. 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=A+quantitative+method+for+measuring+phototoxicity+of+a+live+cell+imaging+microscope.">A quantitative method for measuring phototoxicity of a live cell imaging microscope.</a> Meth. Enzymol. 506, 291-309 (2012).</li><li>Dunn, K. W., Kamocka, M. M., McDonald, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+guide+to+evaluating+colocalization+in+biological+microscopy.">A practical guide to evaluating colocalization in biological microscopy.</a> Am. J. Physiol. Cell Physiol. 300, (2011).</li><li>Snapp, E. L., Hegde, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rational+design+and+evaluation+of+FRETexperiments+to+measure+proteinproximities+in+cells.">Rational design and evaluation of FRETexperiments to measure proteinproximities in cells.</a> Curr. Protoc. Cell Biol. 17, (2006).</li><li>Stewart, R. S., Teng, H., Wilkinson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Late"+macroendosomes+and+acidic+endosomes+in+vertebrate+motor+nerve+terminals.">Late" macroendosomes and acidic endosomes in vertebrate motor nerve terminals.</a> J. Comp. Neurol. 520, 4275-4293 (2012).</li><li>Teng, H., Lin, M. Y., Wilkinson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macroendocytosis+and+endosome+processing+in+snake+motor+boutons.">Macroendocytosis and endosome processing in snake motor boutons.</a> J. Physiol. 582, 243-262 (2007).</li><li>McNally, J. G., Karpova, T., Cooper, J., Conchello, 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=Three-dimensional+imaging+by+deconvolution+microscopy.">Three-dimensional imaging by deconvolution microscopy.</a> Methods. 19, 373-385 (1999).</li><li>Swedlow, J. R., Platani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+cell+imaging+using+wide-field+microscopy+and+deconvolution.">Live cell imaging using wide-field microscopy and deconvolution.</a> Cell Struct. Funct. 27, 335-341 (2002).</li><li>Cromey, D. W., Taatjes, D. J., Roth, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+images+are+data:+and+should+be+treated+as+such.">Digital images are data: and should be treated as such.</a> Methods Mol. Biol. 931, 1-27 (2013).</li><li>Teng, H., Wilkinson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clathrin-mediated+endocytosis+near+active+zones+in+snake+motor+terminals.">Clathrin-mediated endocytosis near active zones in snake motor terminals.</a> J. Neurosci. 20 (21), 7986-7993 (2000).</li><li>Teng, H., Cole, J. C., Roberts, R. L., Wilkinson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endocytic+active+zones:+hot+spots+for+endocytosis+in+vertebrate+nerve+terminals.">Endocytic active zones: hot spots for endocytosis in vertebrate nerve terminals.</a> J. Neurosci. 19 (12), 4855-4866 (1999).</li><li>Tan, T. T. T., Khaw, C., Ng, M. M. L., Mendez-Vilas, A., Diaz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+and+recent+advances+in+live+cell+bioimaging.">Challenges and recent advances in live cell bioimaging.</a> Microscopy: Science, Technology, Applications and Education. , 1495-1505 (2010).</li><li>Verbrugghe, K. J. C., Chan, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+C.+elegans+embryos+using+an+epifluorescent+microscope+and+open+source+software.">Imaging C. elegans embryos using an epifluorescent microscope and open source software.</a> J. Vis. Exp. (49), (2011).</li></ol>

Yazarlar herhangi bir mali çıkarlarını beyan.

4D görüntüleme en kritik yönü, ışığa maruziyet süresi ve yoğunluğu yönetimi. Photobleaching görüntü sinyal-gürültü oranı azalır ve Flüoroforlann seçimi dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlı olarak sorunlu olabilir ya da olmayabilir. Canlı doku (fototoksisite) için spesifik olmayan zarar ışıkla ağartma ile ilgilidir, ve bazen amaç için 2,12 ya da diferansiyel girişim kontrast (DIC) gibi uygun optik aydınlık ile morfolojisinin incelenmesi ile tasarlanmış fluoresan ...

Canlı doku Time-lapse görüntüleme zaman içinde tek bir noktada görüntülü sabit veya yaşayan hazırlıkları takdir edilemez dinamik yapı-işlev ilişkilerinin görsel erişim sağlar. Çoğu zaman, ancak, zamansal bilgilere erişim için takas optik çözünürlükte bir azalmadır. Yüksek sayısal açıklık yağ daldırma hedefleri tek alternatif olarak su daldırma veya kuru hedefleri bırakarak, çünkü odak onların dar aralık doku yaşayan pratik değildir. Ayrıca, konfokal optik tarafından sağlanan artan çözünürlük aydınlatma nispeten yüksek seviyelerde 1,2 gereken ikinci fototoksisite nedeniyle bazı oturma terkiplerde kullanılabilir olamaz. Birkaç gerçek zamanlı ya da time-lapse optik teknikleri sunan gelişmiş çözünürlük mevcut iken son olarak, onların uygulanabilirliği ilgi yapıları hedefi 1 birkaç yüz nanometre içine yerleştirilmiş olabilir hazırlıklarına sınırlıdır. Tarif edilen yöntem,, nispeten düşük maliyetli ekipman kullanan çok yönlü, henüz daha yaygın kullanılan time-lapse teknikleri ile karşılaştırıldığında geliştirilmiş çözünürlük sunuyor. Bu, her laboratuvar hem de görüntüleme tesislerde kullanım için tasarlanmıştır. Yöntem, bir hassas dijital kamera ile ve hızlı bir şekilde biraz farklı odak düzlemleri (z-yığınları) de görüntülerin setleri elde etmek için tasarlanmış donanım ile birlikte, geleneksel epifloresans mikroskobu kullanır. Her z-yığın dijital çözünürlüğü artırmak için deconvolved edilir. 3D time-lapse (4D) görüntüleme bir özelliği organellere veya diğer yapıların hareketli hassas takip olduğunu. Düzgün kurduğunuzda, görüntülü yapılar odak dışarı çıkmayın ve her üç yönde hareketi gözlenen ve sayısal olabilir. Lekeli bir yapı sadece dar bir odak düzlemi üzerinde veya altında sürüklenen bir veya daha fazla zaman atlamalı çerçeveleri içinde kaybolur için Böylece imkansızdır. Yöntem, aynı zamanda olası etkileşimleri ve fu değerlendirmek için hassas bir araç olarak hizmet vermektedirKüçük yapılarda sion. Konvansiyonel epifluorışıma veya kırınım sınırı (birkaç yüz nm) yakın yapıların konfokal görüntüleri birleştirilmiş görüntüleri kendi etiketleri 3 çakışmasını göstermek bile füzyon onaylamak değildir. Füzyon önerilen, ancak bu nesnelerin kırınım sınırın altında olan bir mesafe ile yatay veya dikey olarak ayrılır mümkün kalır. Üç ya da dört-boyutlu görüntüleme, aksine, üç ortogonal yönün her birindeki nesnelerin görüntüleme izin verir. Üç görüş füzyon görünümü kesinlik düzeyini arttırır. Ve bazı yaşam hazırlıklar, yönettiği ya da her iki etiket zaman birlikte hareket zaman varsayımsal kaynaşmış nesnelerin Brown hareketi başka kanıtı sağlar. Tabii ki, zaman kırılma sınırına yakın kökenli seçici yapılarda kesinlik veya iki boyalar (füzyon) içerdiğini gösteren düzeyi, mutlak değildir. Eğer böyle bir flüoresan rezonans enerji transferi (FRET) uygulanabilir, özel teknikler,4, daha uygundur.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:720px;" width="720">
	<colgroup>
		<col span="4" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:42px;width:180px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:180px;">Company</td>
			<td style="width:180px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:180px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">Reagents:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SGC5</td>
			<td>Biotium [Hayward, CA]</td>
			<td>70057</td>
			<td>Final conc:10 mM</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">FM1-43FX</td>
			<td>Invitrogen [Carlsbad, CA]</td>
			<td>F35335</td>
			<td>Final conc:7 mM</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LysoTracker Red</td>
			<td>Invitrogen [Carlsbad, CA]</td>
			<td>L7528</td>
			<td>Final conc:0.2 mM</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">Solutions:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reptilian Ringers pH 7.2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaCl</td>
			<td>145 mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KCl</td>
			<td>2.5&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">CaCl2</td>
			<td>3.6&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">MgSO4</td>
			<td>1.8&#160; mM</td>
			<td style="width:180px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">KH2PO4 (Dibasic)</td>
			<td>1.0&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>5.0&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="2" height="20" style="height:21px;">High KCL Reptilian Ringers pH 7.2</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaCl</td>
			<td>&#160;86&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KCl</td>
			<td>&#160;60&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">CaCl2</td>
			<td>3.6&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">MgSO4</td>
			<td>1.8&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">KH2PO4 (Dibasic)</td>
			<td>1.0&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>5.0&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="2" height="20" style="height:21px;">High Sucrose Ringers pH 7.2</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaCl</td>
			<td>145 mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KCl</td>
			<td>2. 5 mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">CaCl2</td>
			<td>3.6&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">MgSO4</td>
			<td>1.8&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:25px;">KH2PO4 (Dibasic)</td>
			<td>1.0&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>5.0&#160; mM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sucrose</td>
			<td>0.5 M (17.1 gm/50 mL)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">Equipment:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Comments</td>
			<td>Comments(website)</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">Axioplan 200 inverted microscope</td>
			<td colspan="2">Carl Zeiss [Thornwood, NY]</td>
			<td><a href="http://www.zeiss.com/">www.zeiss.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">N-Achroplan 63X water objective; n.a.=0.9; Working distance=2.4mm&#160;</td>
			<td colspan="2">Carl Zeiss [Thornwood, NY]</td>
			<td><a href="http://www.zeiss.com/">www.zeiss.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">DG4 combination light source/excitation filterwheel switcher</td>
			<td>Sutter instruments [Novato, CA]</td>
			<td>175W Xenon arc lamp</td>
			<td><a href="http://www.sutter.com/">www.sutter.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;">Lambda 10-2&#160; emission filterwheel switcher</td>
			<td colspan="2">Sutter instruments [Novato, CA]</td>
			<td><a href="http://www.sutter.com/">www.sutter.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sensicam CCD camera</td>
			<td colspan="2">Cooke Instruments [Tonawanda, NY]</td>
			<td><a href="http://www.cookecorp.com/">www.cookecorp.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cascade 512 CCD camera</td>
			<td colspan="2">Photometrics [Tucson, AZ]</td>
			<td><a href="http://www.photometrics.com/">www.photometrics.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="4" height="20" style="height:20px;">Imaging dishes- made in-house-11cm dia.; 25 mm dia. #1 coverslip embedded; magnetic pins</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Software:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Comments</td>
			<td>Comments(website)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Slidebook 5.0</td>
			<td>Intelligent Imaging Innovations [Denver, CO]</td>
			<td>Deconvolution; Drift correction;3D and 4D data presentation</td>
			<td><a href="http://www.intelligent-imaging.com/">www.intelligent-imaging.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">IMARIS 7.5.2</td>
			<td>Bitplane [South Windsor, CT]</td>
			<td>Drift correction; 3D and 4D data presentation</td>
			<td><a href="http://www.bitplane.com/">www.bitplane.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">AfterEffects CS6</td>
			<td>Adobe [San Jose, CA]</td>
			<td>Drift correction</td>
			<td><a href="http://www.adobe.com/">www.adobe.com</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ 1.46</td>
			<td>National Institutes of Health [Bethesda, MD]</td>
			<td>Multiple plugins available;Stereo pair construction</td>
			<td><a href="http://rsbweb.nih.gov/ij">http://rsbweb.nih.gov/ij</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Zeiss LSM</td>
			<td>Carl Zeiss [Thornwood, NY]</td>
			<td>Stereo pair construction</td>
			<td><a href="http://www.zeiss.com/">www.zeiss.com</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization of endosome dynamics in living nerve terminals with four-dimensional fluorescence imaging

Jartiyer yılan kas abdominis dört boyutlu (4D) görüntüleme hafif ince transversus motor sinir terminalleri içinde küçük yapıların davranışlarını incelemek için kullanılır olmuştur. Ham veri 3D z yığınlarının time-lapse dizileri içerir. Her yığın 400-1,500 nm ayrılmış odak uçakları epifluorışıma optik ile edinilen 4-20 görüntülerini içerir. Bu tür odak ayarı olarak görüntü yığınlarından edinimi adımlar, uyarma dalga boylarında anahtarlama ve dijital kamera operasyon, görüntü oranını maksimize etmek ve ışık maruz kalma doku hasarı en aza indirmek için mümkün olduğunca otomatik vardır. Kazanılmasından sonra, görüntü yığınlarının bir dizi uzamsal çözünürlüğü artırmak için deconvolved edilir, istenen 3D formatına dönüştürülmüş ve bir 4D &quot;film&quot; olduğunu aranan deneysel verilere bağlı olarak, bilgisayar tabanlı analizler çeşitli için uygundur oluşturmak için kullanılır. Bir uygulama sinir terminalleri-macroendosomes bulunan endozomların iki sınıf (MES) dinamik davranış çalışmadırve (AE)-büyüklükleri (her iki tipi için 200-800 nm) asidik endozomlar difraksiyon sınırı ya da yakınında bulunmaktadır. Her zaman noktasında 3D bilgilere erişim geleneksel time-lapse görüntüleme üzerinde çeşitli avantajlar sağlamaktadır. Özellikle de, boyut ve yapıların hareket hızı keskin bir odak kaybı olmaksızın zaman içinde ölçülebilir. 4D görüntüleme veri örnekleri onlar ekzositozlanmış yerine sadece dikey olarak uzak odak tek bir düzlemde hareket ediyor düşündüren, ME&#39;ler plazma zarı yaklaşım ve yok olduğunu ortaya koymaktadır. Aynı zamanda, her üç ortogonal çıkıntılar görüldüğü gibi, iki boya içeren yapılar arasındaki örtüşme ile görselleştirme ME&#39;ler ve AE&#39;lerin varsayılan füzyon olduğunu ortaya çıkardı.

Gösterilen veriler (Şekil 3 düşük ve yüksek büyütme manzaralarını görmek; endositik boya (FM1-43) alımının her bouton doldurur bir pus oluşturur) yılan nöromüsküler terminalleri ve özellikle macroendosomes (MES) ve asidik endozomlar (AE) Bu terminallerde 5 içinde. ME&#39;ler sinirsel aktivite 10 sırasında toplu endositoz tarafından oluşturulan ve etkinlik 6 bittikten sonra bunların sayısı zamanla katlanarak azalır edilmektedir. 4D canlı gör...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Endosome Dynamics in Living Nerve Terminals with Four-dimensional Fluorescence Imaging at JoVE.com

Visualization of Endosome Dynamics in Living Nerve Terminals with Four-dimensional Fluorescence Imaging

Dört boyutlu (4D) görüntüleme omurgalı sinir terminalleri canlı endozomlar iki tip arasındaki davranış ve etkileşimleri incelemek için kullanılmaktadır. Bu küçük yapıların hareketi gibi endozom füzyon ve ekzositoz gibi olayların onay izin, üç boyutlu olarak karakterize edilir.

Dört boyutlu Floresans Görüntüleme ile Sinir Terminalleri Yaşayan endozom Dinamiği Görselleştirme

Four-dimensional (4D) light imaging has been used to study behavior of small structures within motor nerve terminals of the thin transversus abdominis ...

visualization-endosome-dynamics-living-nerve-terminals-with-four

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.9K Görüntüleme.  Washington University School of Medicine.  Dört boyutlu (4D) görüntüleme omurgalı sinir terminalleri canlı endozomlar iki tip arasındaki davranış ve etkileşimleri incelemek için kullanılmaktadır. Bu küçük yapıların hareketi gibi endozom füzyon ve ekzositoz gibi olayların onay izin, üç boyutlu olarak karakterize edilir. 

Video: Visualization of Endosome Dynamics in Living Nerve Terminals with Four-dimensional Fluorescence Imaging

Preparation of Living Isolated Vertebrate Photoreceptor Cells for Fluorescence Imaging

In the vertebrate retina, phototransduction, the conversion of light to an electrical signal, is carried out by the rod and cone photoreceptor cells1-4. Rod photoreceptors are responsible for vision in dim light, cones in bright light. Phototransduction takes place in the outer segment of the photoreceptor cell, a specialized compartment that contains a high concentration of visual pigment, the primary light detector. The visual pigment is composed of a chromophore, 11-cis retinal, attached to a protein, opsin. A photon absorbed by the visual pigment isomerizes the chromophore from 11-cis to all-trans. This photoisomerization brings about a conformational change in the visual pigment that 
initiates a cascade of reactions culminating in a change in membrane potential, and bringing about the transduction of the light stimulus to an electrical signal. The 
recovery of the cell from light stimulation involves the deactivation of the intermediates activated by light, and the reestablishment of the membrane potential. Ca2+ modulates the activity of several of the enzymes involved in phototransduction, and its concentration is reduced upon light stimulation. In this way, Ca2+ plays an important role in the recovery of the cell from light stimulation and its adaptation to background light.
Another essential part of the recovery process is the regeneration of the visual pigment that has been destroyed during light-detection by the 
photoisomerization of its 11-cis chromophore to all-trans5-7. This regeneration begins with the release of all-trans retinal by 
the photoactivated pigment, leaving behind the apo-protein opsin. The released all-trans retinal is rapidly reduced in a reaction utilizing NADPH to all-
trans retinol, and opsin combines with fresh 11-cis retinal brought into the outer segment to reform the visual pigment. All-trans retinol is 
then transferred out of the outer segment and into neighboring cells by the specialized carrier Interphotoreceptor Retinoid Binding Protein (IRBP).
Fluorescence imaging of single photoreceptor cells can be used to study their physiology and cell biology. Ca2+-sensitive fluorescent dyes can be used to examine in detail the interplay between outer 
segment Ca2+ changes and response to light8-12 as well as the role of inner segment Ca2+ stores in Ca2+ homeostasis13,14. 
Fluorescent dyes can also be used for measuring Mg2+ concentration15, pH, and as tracers of aqueous and membrane compartments16. 
Finally, the intrinsic fluorescence of all-trans retinol (vitamin A) can be used to monitor the kinetics of its formation and removal in single 
photoreceptor cells17-19.

A method is described for the preparation of single living photoreceptor cells from different vertebrate species for fluorescence imaging. The method can be used to image the fluorescence of endogenous fluorophores, such as NADH or vitamin A, or that of exogenously added fluorescent dyes sensitive to Ca2+ or other factors.

Floresans Görüntüleme Living İzole Omurgalı fotoreseptör hücrelerinin hazırlanması

In the vertebrate retina, phototransduction, the conversion of light to an electrical signal, is carried out by the rod and cone photoreceptor cells1-4.  ...

Nörobilim

Patch-clamp Capacitance Measurements and Ca2+ Imaging at Single Nerve Terminals in Retinal Slices

Visual stimuli are detected and conveyed over a wide dynamic range of light intensities and frequency changes by specialized neurons in the vertebrate retina. Two classes of retinal neurons, photoreceptors and bipolar cells, accomplish this by using ribbon-type active zones, which enable sustained and high-throughput neurotransmitter release over long time periods. ON-type mixed bipolar cell (Mb) terminals in the goldfish retina, which depolarize to light stimuli and receive mixed rod and cone photoreceptor input, are suitable for the study of ribbon-type synapses both due to their large size (~10-12 &mu;m diameter) and to their numerous lateral and reciprocal synaptic connections with amacrine cell dendrites. Direct access to Mb bipolar cell terminals in goldfish retinal slices with the patch-clamp technique allows the measurement of presynaptic Ca2+ currents, membrane capacitance changes, and reciprocal synaptic feedback inhibition mediated by GABAA and GABAC receptors expressed on the terminals. Presynaptic membrane capacitance measurements of exocytosis allow one to study the short-term plasticity of excitatory neurotransmitter release 14,15. In addition, short-term and long-term plasticity of inhibitory neurotransmitter release from amacrine cells can also be investigated by recordings of reciprocal feedback inhibition arriving at the Mb terminal 21. Over short periods of time (e.g. ~10 s), GABAergic reciprocal feedback inhibition from amacrine cells undergoes paired-pulse depression via GABA vesicle pool depletion 11. The synaptic dynamics of retinal microcircuits in the inner plexiform layer of the retina can thus be directly studied.
The brain-slice technique was introduced more than 40 years ago but is still very useful for the investigation of the electrical properties of neurons, both at the single cell soma, single dendrite or axon, and microcircuit synaptic level 19. Tissues that are too small to be glued directly onto the slicing chamber are often first embedded in agar (or placed onto a filter paper) and then sliced 20, 23, 18, 9. In this video, we employ the pre-embedding agar technique using goldfish retina. Some of the giant bipolar cell terminals in our slices of goldfish retina are axotomized (axon-cut) during the slicing procedure. This allows us to isolate single presynaptic nerve terminal inputs, because recording from axotomized terminals excludes the signals from the soma-dendritic compartment. Alternatively, one can also record from intact Mb bipolar cells, by recording from terminals attached to axons that have not been cut during the slicing procedure. Overall, use of this experimental protocol will aid in studies of retinal synaptic physiology, microcircuit functional analysis, and synaptic transmission at ribbon synapses.

Patch-clamp Capacitance Measurements and Ca2+ Imaging at Single Nerve Terminals in Retinal Slices

Here we describe a protocol for the preparation of agar-embedded retinal slices that are suitable for electrophysiology and Ca2+ imaging. This method allows one to study ribbon-type synapses in retinal microcircuits using direct patch-clamp recordings of single presynaptic nerve terminals.

Patch-kelepçe Kapasitans Ölçümler ve Ca 2 + Retina Dilimleri Tek Sinir Terminalleri Görüntüleme

Visual stimuli are detected and conveyed over a wide dynamic range of light intensities and frequency changes by specialized neurons in the vertebrate ...

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other insects proprioception is provided by specialized sensory organs termed chordotonal organs (ChOs) 2. Like many other organs in Drosophila, ChOs develop twice during the life cycle of the fly. First, the larval ChOs develop during embryogenesis. Then, the adult ChOs start to develop in the larval imaginal discs and continue to differentiate during metamorphosis.
The development of larval ChOs during embryogenesis has been studied extensively 10,11,13,15,16. The centerpiece of each ChO is a sensory unit composed of a neuron and a scolopale cell. The sensory unit is stretched between two types of accessory cells that attach to the cuticle via specialized epidermal attachment cells 1,9,14. When a fly larva moves, the relative displacement of the epidermal attachment cells leads to stretching of the sensory unit and consequent opening of specific transient receptor potential vanilloid (TRPV) channels at the outer segment of the dendrite 8,12. The elicited signal is then transferred to the locomotor central pattern generator circuit in the central nervous system.
Multiple ChOs have been described in the adult fly 7. These are located near the joints of the adult fly appendages (legs, wings and halters) and in the thorax and abdomen. In addition, several hundreds of ChOs collectively form the Johnston's organ in the adult antenna that transduce acoustic to mechanical energy 3,5,17,4.
In contrast to the extensive knowledge about the development of ChOs in embryonic stages, very little is known about the morphology of these organs during larval stages. Moreover, with the exception of femoral ChOs 18 and Johnston's organ, our knowledge about the development and structure of ChOs in the adult fly is very fragmentary.
Here we describe a method for staining and visualizing ChOs in third instar larvae and pupae. This method can be applied together with genetic tools to better characterize the morphology and understand the development of the various ChOs in the fly.

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

A method to immunostain and visualize chordotonal organs in larvae and pupae of Drosophila melanogaster is described.

Içinde proprioseptörlere Görselleştirmesi<em&gt; Drosophila</em&gt; Larva ve Pupa

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for using blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to image rodents with simultaneous DBS. DBS fMRI presents a number of technical challenges, including accuracy of electrode implantation, MR artifacts created by the electrode, choice of anesthesia and paralytic to minimize any neuronal effects while simultaneously eliminating animal motion, and maintenance of physiological parameters, deviation from which can confound the BOLD signal.&#160;Our laboratory has developed a set of procedures that are capable of overcoming most of these possible issues. For electrical stimulation, a homemade tungsten bipolar microelectrode is used, inserted stereotactically at the stimulation site in the anesthetized subject. In preparation for imaging, rodents are fixed on a plastic headpiece and transferred to the magnet bore. For sedation and paralysis during scanning, a cocktail of dexmedetomidine and pancuronium is continuously infused, along with a minimal dose of isoflurane; this preparation minimizes the BOLD ceiling effect of volatile anesthetics. In this example experiment, stimulation of the subthalamic nucleus (STN) produces BOLD responses which are observed primarily in ipsilateral cortical regions, centered in motor cortex. Simultaneous DBS and fMRI allows the unambiguous modulation of neural circuits dependent on stimulation location and stimulation parameters, and permits observation of neuronal modulations free of regional bias. This technique may be used to explore the downstream effects of modulating neural circuitry at nearly any brain region, with implications for both experimental and clinical DBS.

This protocol describes a standard method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and deep brain stimulation in the rodent. The combined use of these experimental tools allows for the exploration of global downstream activity in response to electrical stimulation at virtually any brain target.

Kemirgenler Eşzamanlı fMRI ile derin beyin stimülasyonu

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and postsynaptic projections to the visual cortex. Based on its distinct anatomical structure and convenient accessibility, it has become the favored structure for studies on neuronal survival, axonal regeneration, and synaptic plasticity. Recent advancements in MR imaging have enabled the in vivo visualization of the retino-tectal part of this projection using manganese mediated contrast enhancement (MEMRI). Here, we present a MEMRI protocol for illustration of the visual projection in mice, by which resolutions of (200 &#181;m)3 can be achieved using common 3 Tesla scanners. We demonstrate how intravitreal injection of a single dosage of 15 nmol MnCl2 leads to a saturated enhancement of the intact projection within 24 hr. With exception of the retina, changes in signal intensity are independent of coincided visual stimulation or physiological aging. We further apply this technique to longitudinally monitor axonal degeneration in response to acute optic nerve injury, a paradigm by which Mn2+ transport completely arrests at the lesion site. Conversely, active Mn2+ transport is quantitatively proportionate to the viability, number, and electrical activity of axon fibers. For such an analysis, we exemplify Mn2+ transport kinetics along the visual path in a transgenic mouse model (NF-&#954;B p50KO) displaying spontaneous atrophy of sensory, including visual, projections. In these mice, MEMRI indicates reduced but not delayed Mn2+ transport as compared to wild type mice, thus revealing signs of structural and/or functional impairments by NF-&#954;B mutations.
In summary, MEMRI conveniently bridges in vivo assays and post mortem histology for the characterization of nerve fiber integrity and activity. It is highly useful for longitudinal studies on axonal degeneration and regeneration, and investigations of mutant mice for genuine or inducible phenotypes.

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

This video illustrates a method, using a clinical 3 T scanner, for contrast-enhanced MR imaging of the na&#239;ve mouse visual projection and for repetitive and longitudinal in vivo studies of optic nerve degeneration associated with acute optic nerve crush injury and chronic optic nerve degeneration in knock-out mice (p50KO).

Farelerde kontrastlı MR ile optik sinir lifi Dürüstlük İn vivo

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and ...

Imaging Ca2+ Dynamics in Cone Photoreceptor Axon Terminals of the Mouse Retina

Retinal cone photoreceptors (cones) serve daylight vision and are the basis of color discrimination. They are subject to degeneration, often leading to blindness in many retinal diseases. Calcium (Ca2+), a key second messenger in photoreceptor signaling and metabolism, has been proposed to be indirectly linked with photoreceptor degeneration in various animal models. Systematically studying these aspects of cone physiology and pathophysiology has been hampered by the difficulties of electrically recording from these small cells, in particular in the mouse where the retina is dominated by rod photoreceptors. To circumvent this issue, we established a two-photon Ca2+ imaging protocol using a transgenic mouse line that expresses the genetically encoded Ca2+ biosensor TN-XL exclusively in cones and can be crossbred with mouse models for photoreceptor degeneration. The protocol described here involves preparing vertical sections (&#8220;slices&#8221;) of retinas from mice and optical imaging of light stimulus-evoked changes in cone Ca2+ level. The protocol also allows &#8220;in-slice measurement&#8221; of absolute Ca2+ concentrations; as the recordings can be followed by calibration. This protocol enables studies into functional cone properties and is expected to contribute to the understanding of cone Ca2+ signaling as well as the potential involvement of Ca2+ in photoreceptor death and retinal degeneration.

Imaging Ca2+ Dynamics in Cone Photoreceptor Axon Terminals of the Mouse Retina

We describe a protocol to monitor Ca2+ dynamics in the axon terminals of cone photoreceptors using an ex-vivo&#160;slice preparation of the mouse retina. This protocol allows comprehensive studies of cone Ca2+ signaling in an important mammalian model system, the mouse.

Görüntüleme Ca<sup&gt; 2+</supFare Retina Koni fotoreseptör Akson Terminalleri içinde&gt; Dinamikleri

Retinal cone photoreceptors (cones) serve daylight vision and are the basis of color discrimination. They are subject to degeneration, often leading to ...

Optical Monitoring of Living Nerve Terminal Labeling in Hair Follicle Lanceolate Endings of the Ex Vivo Mouse Ear Skin

A novel dissection and recording technique is described for optical monitoring staining and de-staining of lanceolate terminals surrounding hair follicles in the skin of the mouse pinna. The preparation is simple and relatively fast, reliably yielding extensive regions of multiple labeled units of living nerve terminals to study uptake and release of styryl pyridinium dyes extensively used in studies of vesicle recycling. Subdividing the preparations before labeling allows test vs. control comparisons in the same ear from a single individual. Helpful tips are given for improving the quality of the preparation, the labeling and the imaging parameters. This new system is suitable for assaying pharmacologically and mechanically-induced uptake and release of these vital dyes in lanceolate terminals in both wild-type and genetically modified animals. Examples of modulatory influences on labeling intensity are given.

Optical Monitoring of Living Nerve Terminal Labeling in Hair Follicle Lanceolate Endings of the Ex Vivo Mouse Ear Skin

Here we describe a novel preparation for imaging live lanceolate sensory terminals of palisade endings that innervate mouse ear skin hair follicles during staining and destaining with styryl pyridinium dyes.

Saç Folikül hançer Endings Yaşam Sinir Terminal Etiketleme Optik İzleme<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Fare Kulak Cilt

A novel dissection and recording technique is described for optical monitoring staining and de-staining of lanceolate terminals surrounding hair follicles ...

Quantification of Endosome and Lysosome Motilities in Cultured Neurons Using Fluorescent Probes

In the brain, membrane trafficking systems play important roles in regulating neuronal functions, such as neuronal morphology, synaptic plasticity, survival, and glial communications. To date, numerous studies have reported that defects in these systems cause various neuronal diseases. Thus, understanding the mechanisms underlying vesicle dynamics may provide influential clues that could aid in the treatment of several neuronal disorders. Here, we describe a method for quantifying vesicle motilities, such as motility distance and rate of movement, using a software plug-in for the ImageJ platform. To obtain images for quantification, we labeled neuronal endosome-lysosome structures with EGFP-tagged vesicle marker proteins and observed the movement of vesicles using a time-lapse microscopy. This method is highly useful and simplify measuring vesicle motility in neurites, such as axons and dendrites, as well as in the soma of both neurons and glial cells. Furthermore, this method can be applied to other cell lines, such as fibroblasts and endothelial cells. This approach could provide a valuable advancement of our understanding of membrane trafficking.

The investigation of membrane trafficking is crucial for understanding neuronal functions. Here, we introduce a method for quantifying vesicle motility in neurons. This is a convenient method that can be adapted to the quantification of membrane trafficking in the nervous system.

Floresan Probları Kullanan Kültürlü Nöronlarda Endozom ve Lizozom Hareketlerinin Nicelendirilmesi

In the brain, membrane trafficking systems play important roles in regulating neuronal functions, such as neuronal morphology, synaptic plasticity, ...

Visualization of Amyloid &#946; Deposits in the Human Brain with Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Imaging Mass Spectrometry

The neuropathology of Alzheimer&#39;s disease (AD) is characterized by the accumulation and aggregation of amyloid &#946; (A&#946;) peptides into extracellular plaques of the brain. The A&#946; peptides, composed of 40 amino acids, are generated from amyloid precursor proteins (APP) by &#946;- and &#947;-secretases. A&#946; is deposited not only in cerebral parenchyma but also in leptomeningeal and cerebral vessel walls, known as cerebral amyloid angiopathy (CAA). While a variety of A&#946; peptides were identified, the detailed production and distribution of individual A&#946; peptides in pathological tissues of AD and CAA have not been fully addressed. Here, we develop a protocol of matrix-assisted laser desorption/ionization-based imaging mass spectrometry (MALDI-IMS) on human autopsy brain tissues to obtain comprehensive protein mapping. For this purpose, human cortical specimens were obtained from the Brain Bank at the Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology. Frozen cryosections are cut and transferred to indium-tin-oxide (ITO)-coated glass slides. Spectra are acquired using the MALDI system with a spatial resolution up to 20 &#181;m. Sinapinic acid (SA) is uniformly deposited on the slide using either an automatic or a manual sprayer. With the current technical advantages of MALDI-IMS, a typical data set of various A&#946; species within the same sections of human autopsied brains can be obtained without specific probes. Furthermore, high-resolution (20 &#181;m) imaging of an AD brain and severe CAA sample clearly shows that A&#946;1-36 to A&#946;1-41 were deposited into leptomeningeal vessels, while A&#946;1-42 and A&#946;1-43 were deposited in cerebral parenchyma as senile plaque (SP). It is feasible to adopt MALDI-IMS as a standard approach in combination with clinical, genetic, and pathological observations in understanding the pathology of AD, CAA, and other neurological diseases based on the current strategy.

Visualization of Amyloid &amp;#946; Deposits in the Human Brain with Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Imaging Mass Spectrometry

Molecular imaging with matrix-assisted laser desorption/ionization-based imaging mass spectrometry (MALDI-IMS) allows the simultaneous mapping of multiple analytes in biological samples. Here, we present a protocol for the detection and visualization of amyloid &#946; protein on brain tissues of Alzheimer&#39;s disease and cerebral amyloid angiopathy samples using MALDI-IMS.

Amiloid β mevduat matris yardımlı lazer desorpsiyon/iyonlaşma kütle spektrometresi Imaging ile insan beynindeki görselleştirme

The neuropathology of Alzheimer&#39;s disease (AD) is characterized by the accumulation and aggregation of amyloid &#946; (A&#946;) peptides into ...

Preparation of Newborn Rat Brain Tissue for Ultrastructural Morphometric Analysis of Synaptic Vesicle Distribution at Nerve Terminals

Our laboratory and many others have exploited the high resolving power of transmission electron microscopy to study the morphology and spatial organization of synaptic vesicles. In order to obtain high-quality electron micrographs that can yield the degree of morphological detail necessary for quantitative analysis of pre-synaptic vesicle distribution, optimal specimen preparation is critical. Chemical fixation is the first step in the process of specimen preparation, and of utmost importance to preserve fine ultrastructure. Vascular fixation with a glutaraldehyde-formaldehyde solution, followed by treatment of vibratome-sectioned specimens with osmium tetroxide, stabilizes the maximum number of molecules, especially proteins and lipids, and results in superior conservation of ultrastructure. Tissue is then processed with counterstaining, sequential dehydration and resin-embedding. En bloc staining with uranyl acetate (i.e., staining of vibratome-sectioned tissue before resin embedding) enhances endogenous contrast and stabilizes cell components against extraction during specimen processing. Contrast can be further increased by applying uranyl acetate as a post-stain on ultrathin sections. Double-staining of ultrathin sections with lead citrate after uranyl acetate treatment also improves image resolution, by intensifying electron-opacity of nucleic acid-containing structures through selective binding of lead to uranyl acetate. Transmission electron microscopy is a powerful tool for characterization of the morphological details of synaptic vesicles and quantification of their size and spatial organization in the terminal bouton. However, because it uses fixed tissue, transmission electron microscopy can only provide indirect information regarding living or evolving processes. Therefore, other techniques should be considered when the main objective is to study dynamic or functional aspects of synaptic vesicle trafficking and exocytosis.

We describe procedures for processing newborn rat brain tissue to obtain high-resolution electron micrographs for morphometric analysis of synaptic vesicle distribution at nerve terminals. The micrographs obtained with these methods can also be used to study the morphology of a number of other cellular components and their dimensional structural relationships.