Name: mouse models of periventricular leukomalacia
Uploaded: 2010-05-18T17:00:00
Duration: 6 min 24 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mouse Models of Periventricular Leukomalacia at JoVE.com

עבודה זו היא חלק נתמך על ידי מענקים מן המכונים הלאומיים לבריאות (RO1 NS059043 ו RO1 ES015988), טרשת נפוצה האגודה הלאומית, רוש קרן מחקר אנמיה, פלדשטיין רפואי הקרן, ו שריינרים חולים לילדים. ברצוננו להודות תענוג ד&quot;ר דוד הצעות שלו. עבודה זו הייתה חלק נתמך על ידי מענקים ל WD מן המכונים הלאומיים לבריאות (RO1 NS059043 ו RO1 ES015988), החברה הלאומית טרשת נפוצה, ו שריינרים חולים לילדים. אנו מצהירים שום אינטרסים מתחרים הקשורים במאמר זה.

נהלים מפורטים של יצירת פגיעה מוחית בילוד בעכברים P6: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי לידה יום 6 (P6) בעכברים מורדמים עם קירור עקיף על הקרח עד כדי חוסר תגובה לגירוי המזיק (הרדמה עמוקה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ניקוי העור עם אלכוהול, חתך קו האמצע הגחון נעשית בצוואר הקדמי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת מיקרוסקופ לנתח, הסתעפות של עורק התרדמה הימני המשותף הוא פנה retracting בעדינות את השרירים ואת omohyoid sternocleidomastoid. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Fascia נדן סביב הצוואר מוסר, ואת הסניף פנימי פרוקסימלי מבודד העצב התועה סמוך הגרעינים אוהד עם וו. בעורק התרדמה הפנימי הוא צרוב אז באמצעות צריבה קצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות צריבה, חתך את העור sutured, ואת חיה נשמר חם עד ער לחלוטין וחזר הסכר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שעה אחת לאחר קשירת, החיה ממוקם בתא אטום רווי חנקן עד לרמה של 6.0% O 2 הוא הגיע. החיה נחשפת מכן 35 דקות של חוסר חמצן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר החשיפה היפוקסיה, העכבר מתאושש על כרית חימום (33 מעלות) למשך 30 דקות ולאחר מכן הוא חזר הסכר. עבור יצירה של פגיעה מוחית עם היפוקסיה איסכמיה משולב / זיהום / דלקת, החיה מוזרק אז intraperitoneally עם 0.015 מ&quot;ל של lipopolysaccharide (LPS, 1 מ&quot;ג / ק&quot;ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ארבעה ימים post-hypoxia/ischemia, בעכברים מורדמים עם קירור עקיף על הקרח עד כדי חוסר תגובה לגירויים מזיקים, perfused אז עם paraformaldehyde 4% מלח ולאחר מכן. המוח יוסרו cryoprotected. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/1951/1951fig1.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. אפיון של פגיעה מוחית במודל hypoxic / איסכמי את העכבר עם H &amp; E מכתים. יש נמק מוקדי (חיצים) בחומר הלבן המוחי ipsilateral (א) כדי קשירת הראש, בהשוואה משנה הנגדי הלבן מוחין (B). נמק Ipsilateral ו microinfarcts מוקד הם נצפו בהיפוקמפוס (C) התלמוס (ד) במוחם עם פגיעה מוחית משנה ipsilateral לבן. נציג תוצאות ומספרים: מודלים של עכבר PVL עם היפוקסיה / איסכמיה ו / או זיהום / דלקת מושגות על ידי קשירת הראש החד צדדית ובעקבותיה החשיפה היפוקסיה ו הזרקה של LPS. אנחנו להגדרת מודלים העכבר החדש כמודלים PVL מתאים. בדיקה Neuropathological סעיפים העטרה מוכתם hematoxylin-and-eosin (H &amp; E) דרך forebrain כולו מגלה נמק מוקדי בחומר הלבן המרכזי של האונה מוחין ipsilateral כדי קשירת הצוואר (איור 1A), עם חוסך יחסית של נוירונים הקורטקס שמעליה מוחין לעומת משנה הנגדי הלבן מוחין (איור 1B). בעניין המוקד הלבן נמקי, יש עלייה ניכרת תאיות המורכב מאקרופאגים האסטרוציטים תגובתי, כמו אופיינית PVL מוקד אנושי. בעניין הנגדי הלבן המרכזי, הגרעינים oligodendroglial מסודרים fascicular כמו צרורות; בארכיטקטורה זו מופרת לחלוטין על ידי נמק המוקד בצד ipsilateral. יש לציין, אנחנו גם רואים נמק ipsilateral בהיפוקמפוס (איור 1C) ו התלמוס (microinfarcts המוקד) (איור 1D) במוחם עם פגיעה מוחית משנה ipsilateral לבן. האדם PVL גם אינו מתרחש בבידוד מוחלט מן המלווה בנגעים החומר האפור. סימן ההיכר של PVL היא יחסית, אם כי לא מוחלטת, חוסך בקליפת המוח שמעל החומר הלבן נפצעו - תכונה שאנו מאמינים כי קיים מודלים העכבר שלנו. <img src="/files/ftp_upload/1951/1951fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2. סולם ניקוד של 0-5 להערכת פגיעה בחומר הלבן של MBP או O1 בעכברי מודל לויקומלציה periventricular. מודלים העכבר שלנו להראות מאפיינים של PVL בשני רמות פנוטיפי מולקולרית. השתמשנו immunocytochemical זיהוי של חלבון המיאלין הבסיסי (MBP) או O1-אנטיגן כדי להעריך את הפגיעה, הקימו בקנה מידה סטנדרטי 0-5 להבקיע את הפגיעה בחומר הלבן (איור 2), הגדירו את העניין הפתולוגיה לבן (איור . 3). לאחרונה, assay stereological בלתי משוחד יושמה להחליף את השיטה וכמותיות הראשונית. בנוסף, כדי לבדוק את ההשפעות המצטרף לפגיעה בחומר הלבן על התוצאות פונקציונלי, אנחנו צריכים לבצע בדיקות התנהגותיות התפקוד המוטורי. אנחנו הראו כי עכברים התערוכה גירעונות מנוע פגיעה היפוקסיה P10-21 הבאות / איסכמיה פלוס LPS ב P6. קבענו קריטריונים עם ניקוד בסולם של 0-4 להגדיר תפקוד האיבר הנגדי בעכברים שנפגע P10-21. בדרך כלל, עכברים נורמליים יכולים רצות במעלה המדרון 30 מעלות (ציון 4), לטפס על 45 ° שיפוע ללא הזזה (ציון של 3). עכברים פצועים יש ניקוד נמוך ב קורלציה עם דרגות של פגיעה בחומר הלבן. <img src="/files/ftp_upload/1951/1951fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. אפיון של פגיעה בחומר הלבן של MBP או O1 מכתים ומבנה המיאלין על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים (EM). MBP ולהראות O1 מכתים המיאלין אובדן החומר הלבן במוח ipsilateral כדי קשירת, לעומת החומר הלבן הנגדי. בדיקה מראה EM אקסונים myelinated בעניין לבן מוחין הנגדי כדי קשירת ו הידרדר רקמות החומר הלבן ipsilateral. אנו צופים כי הקמת מודלים העכבר החדש של PVL יאפשר לנו לחקור מנגנונים מסוים של פגיעה PVL כמו למוח בוגר. נתייחס בפתוגנזה באמצעות זנים עכבר מהונדס לבחון את התפקיד של מולקולות בודדות של עניין ולהעריך מטרות neuroprotection.

<ol>
	<li>Volpe, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neurology of newborn. , 217-276 (2001).</li><li>Deng, W., Pleasure, J., Pleasure, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+periventricular+leukomalacia.">Progress in periventricular leukomalacia.</a> Arch. Neurol. 65, 1291-1295 (2008).</li><li>Follett, P. L., Deng, W., Dai, W., Talos, D. M., Massillon, L. J., Rosenberg, P. A., Volpe, J. J., Jensen, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glutamate+receptor-mediated+oligodendrocyte+toxicity+in+periventricular+leukomalacia:+a+protective+role+for+topiramate.">Glutamate receptor-mediated oligodendrocyte toxicity in periventricular leukomalacia: a protective role for topiramate.</a> J. Neurosci. 24, 4412-4420 (2004).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

פגיעה במוח המתפתח מוביל לתוצאות הרסניות נוירולוגיות. באופן מפתיע, את דפוס של פגיעה מוחית סביב הלידה הוא מאוד תלויי גיל. אצל תינוקות טווח, זה בעיקר משפיע על קליפת המוח עם איבוד עצבי אופייני. עם זאת, פגים, זה משפיע באופן סלקטיבי החומר הלבן במוח עם פגיעה בולט oligodendrocytes בפיתוח, הפרעה המכונה לויקומלציה periventricular (PVL). עוצמת הבעיה של פגיעה מוחית אצל התינוק בטרם עת הוא יוצא דופן. מסירה מוקדמת ומשופרת לטיפול נמרץ בילוד הובילו כמעט 90% של הישרדות של 13 מיליון פגים ברחבי העולם (כ 56,000 בארצות הברית) נולד שנתי עם משקל לידה מתחת 1500 גרם, כלומר מאוד נמוך משקל לידה ותינוקות. כ -10% מכלל הניצולים לאחר מכן התערוכה שיתוק מוחין כ -50% יש ליקויים קוגניטיביים והתנהגותיים. PVL המוח החשוב ביותר הפתולוגיה שיתוק מוחין הבסיסית פגים. אין טיפול ספציפי עבור PVL כיום קיים, בין השאר משום בפתוגנזה לא הובן היטב 1,2. למרות האטיולוגיה של PVL היא multifactorial, הלידה היפוקסיה / איסכמיה עם זיהום אימהי תוך רחמי נחשב הגורם העיקרי PVL. מודל hypoxic / איסכמי של PVL בחולדה ב P7 כבר נקבעה בעבר 3. מודל זה הוא ייחודי בכך שהוא דומה PVL ב פגים. סימן ההיכר של הדגם הזה הוא עניין סלקטיבי לבן פתולוגיה, בניגוד למרבית הדגמים שבץ המאופיינים לאוטם החומר האפור. עם זאת, מגבלות המודל hypoxic-איסכמי של החולדה לא צריך להתעלם. ראשית, האטיולוגיה של PVL הוא multifactorial לעיתים קרובות. בנוסף לדלקת היפוקסיה / איסכמיה, אימהית, העובר זיהום / הוא קשור מאוד עם PVL. לפיכך, דלקת היפוקסיה / איסכמיה זיהום / משולב עלול ליצור מודלים נוספים PVL דמוי. הגיל מכרסם בצורה הטובה ביותר בקורלציה עם תקופת ההתפתחות האנושית של הסיכון הגדול ביותר עבור PVL נגעים (24-32 שבועות של הריון) הוא כי לאחר הלידה בידול oligodendroglial הוא בעיקר אירוע הלידה במכרסמים. כפי שאי אפשר לייצר זיהום אימהי, העובר / דלקת הגילאים לאחר הלידה, יהיה זה סביר כדי לדמות זיהום בשלב רלוונטי התפתחותי לאחר הלידה כדי ליצור מודל של מכרסם PVL. יש לנו ניסו לשלב הזרקת LPS עם המודל hypoxic / איסכמי בעכברים ב P6, כדי לייצר נגעים PVL רלוונטית יותר מבחינה קלינית. שנית, גישה אופטימלית הוכחה של קונספט ניסיוני תפקיד סיבתי של מולקולה מחייב את השימוש של העכברים הטרנסגניים, מניפולציות גנטיות הן הרבה יותר בחולדה מאשר העכבר. לכן, יש ביקשו להמיר מודל ניסיוני שלנו PVL מן החולדה על העכבר. מודלים של עכבר PVL יהיה מאוד להקל 1) את המחקר של הביולוגיה מחלות בפתוגנזה שימוש זמין זנים עכבר מהונדס; 2) הולכה של התרופה בניסויים כדי לגלות סוכנים מועמד עם פוטנציאל טיפולי; 3) בדיקות של כלי בתאי גזע באמצעות זנים עכבר immunodeficient.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>LPS</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>L4130</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Hypoxia Chamber</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BioSpherix</td>
<td>A-30274</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Surgical hook</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>F.S.T.</td>
<td>10064-14</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

mouse models of periventricular leukomalacia

אנו מתארים פרוטוקול להקמת מודלים העכבר של לויקומלציה periventricular (PVL). PVL היא הצורה הדומיננטית של פגיעה מוחית על פגים לבין מקדימים הנפוץ ביותר של שיתוק מוחין. PVL מתאפיינת נזק periventricular החומר הלבן עם פציעה oligodendroglial בולט. היפוקסיה / איסכמיה עם או ללא זיהום דלקת מערכתית / הם הגורמים העיקריים של PVL. אנו משתמשים בעכברים P6 כדי ליצור מודלים של פגיעה מוחית בילוד ידי אינדוקציה של היפוקסיה / איסכמיה עם או ללא זיהום דלקת מערכתית / עם קשירת הראש החד צדדית ובעקבותיה החשיפה היפוקסיה עם או בלי זריקה של lipopolysaccharide רעלן פנימי (LPS). אימונוהיסטוכימיה של חלבון המיאלין הבסיסי (MBP) או O1 ו בדיקה מיקרוסקופית אלקטרונים להראות אובדן המיאלין בולט החומר הלבן במוח עם נזק נוסף בהיפוקמפוס, התלמוס. הקמת מודלים העכבר של PVL יהיה מאוד להקל על מחקר של הפתוגנזה במחלה באמצעות זמין זנים עכבר מהונדס, הולכה של ניסויים התרופה באופן תפוקה גבוהה יחסית לזהות סוכני מועמד טיפולית, ובדיקה של השתלת תא גזע באמצעות זנים העכבר כשל חיסוני.

Watch this Scientific Journal Video about Mouse Models of Periventricular Leukomalacia at JoVE.com

Mouse Models of Periventricular Leukomalacia

הקמנו מודלים של העכבר לויקומלציה periventricular (PVL), את הפגיעה במוח השולט על פגים מאופיין periventricular נגעים בחומר הלבן. היפוקסיה / איסכמיה עם / בלי זיהום מערכתי הם הגורמים העיקריים של PVL. קשירת הראש חד צדדית וחשיפה היפוקסיה עם / בלי זריקה lipopolysaccharide יוצר PVL כמו נגעים בעכברים P6.

עכבר מודלים של לויקומלציה periventricular

We describe a protocol for establishing mouse models of periventricular leukomalacia (PVL). PVL is the predominant form of brain injury in premature ...

mouse-models-of-periventricular-leukomalacia

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously published phenotype assessments in several disease models, including spinocerebellar ataxias, Huntington s disease and spinobulbar muscular atrophy. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. Each measure is recorded on a scale of 0-3, with a combined total of 0-12 for all four measures. The results effectively discriminate between affected and non-affected individuals, while also quantifying the temporal progression of neurodegenerative disease phenotypes. Measures may be analyzed individually or combined into a composite phenotype score for greater statistical power. The ideal combination of the four described measures will depend upon the disorder in question. We present an example of the protocol used to assess disease severity in a transgenic mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7).
Albert R. La Spada and Gwenn A. Garden contributed to this manuscript equally.

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebellar ataxia. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. This protocol effectively discriminates between affected and non-affected individuals, and detects the progression of affected individuals over time.

ניקוד פשוט Composite הפנוטיפ מערכת להערכת מודלים של עכבר אטקסיה cerebellar

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously ...

Experimental Models for Study of Retinal Pigment Epithelial Physiology and Pathophysiology

We have developed a cell culture procedure that can produce large quantities of confluent monolayers of primary human fetal retinal pigment epithelium (hfRPE) cultures with morphological, physiological and genetic characteristics of native human RPE. These hfRPE cell cultures exhibit heavy pigmentation, and electron microscopy show extensive apical membrane microvilli. The junctional complexes were identified with immunofluorescence labeling of various tight junction proteins. Epithelial polarity and function of these easily reproducible primary cultures closely resemble previously studied mammalian models of native RPE, including human. These results were extended by the development of therapeutic interventions in several animal models of human eye disease. We have focused on strategies for the removal of abnormal fluid accumulation in the retina or subretinal space. The extracellular subretinal space separates the photoreceptor outer segments and the apical membrane of the RPE and is critical for maintenance of retinal attachments and a whole host of RPE/retina interactions.

We provide a reproducible method for culturing confluent monolayers of human fetal retinal pigment epithelial cells (hfRPE) cells that exhibit morphology, physiology, polarity, and protein and gene expression patterns of adult native tissue. This work has been extended to an animal model of several eye diseases.

מודלים ניסויית לחקר פיזיולוגיה פתופיזיולוגיה פיגמנט רשתית אפיתל

We have developed a cell culture procedure that can produce large quantities of confluent monolayers of primary human fetal retinal pigment epithelium ...

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and evaluating mouse models of human disease. MRI is an excellent modality for investigating genetically altered animals. It is capable of whole brain coverage, can be used in vivo, and provides multiple contrast mechanisms for investigating different aspects of neuranatomy and physiology. The advent of high-field scanners along with the ability to scan multiple mice simultaneously allows for rapid phenotyping of novel mutations.
Effective mouse MRI studies require attention to many aspects of experiment design. In this article, we will describe general methods to acquire quality images for mouse phenotyping using a system that images mice concurrently in shielded transmit/receive radio frequency (RF) coils in a common magnet (Bock et al., 2003). We focus particularly on anatomical phenotyping, an important and accessible application that has shown a high potential for impact in many mouse models at our imaging centre. Before we can provide the detailed steps to acquire such images, there are important practical considerations for both in vivo brain imaging (Dazai et al., 2004) and ex vivo brain imaging (Spring et al., 2007) that should be noted. These are discussed below.

Magnetic resonance imaging (MRI) has become an increasingly popular tool for examining the phenotype of genetically altered mice. This article illustrates the methods necessary to achieve high-throughput phenotyping of genetically altered mice using multiple-mouse MRI.

מרובה עכבר Neuroanatomical תהודה מגנטית

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

Olfactory Assays for Mouse Models of Neurodegenerative Disease

In many neurodegenerative diseases and particularly in Parkinson&#8217;s disease, deficits in olfaction are reported to occur early in the disease process and may be a useful behavioral marker for early detection. Earlier detection in neurodegenerative disease is a major goal in the field because this is when neuroprotective therapies have the best potential to be effective. Therefore, in preclinical studies testing novel neuroprotective strategies in rodent models of neurodegenerative disease, olfactory assessment could be highly useful in determining therapeutic potential of compounds and translation to the clinic. In the present study we describe a battery of olfactory assays that are useful in measuring olfactory function in mice. The tests presented in this study were chosen because they measure olfaction abilities in mice related to food odors, social odors, and non-social odors. These tests have proven useful in characterizing novel genetic mouse models of Parkinson&#8217;s disease as well as in testing potential disease-modifying therapies.

Impairment in olfactory function is a common feature in many neurodegenerative disorders including Parkinson, Alzheimer, and Huntington diseases. In the present article, we describe a set of tests for assessing olfaction discrimination and detection in mice that can be used to measure olfactory abilities in mouse models of neurodegenerative diseases.

מבחני חוש הריח למודלי עכבר של ניווניות מחלות

In many neurodegenerative diseases and particularly in Parkinson&#8217;s disease, deficits in olfaction are reported to occur early in the disease process ...

3D Modeling of the Lateral Ventricles and Histological Characterization of Periventricular Tissue in Humans and Mouse

The ventricular system carries and circulates cerebral spinal fluid (CSF) and facilitates clearance of solutes and toxins from the brain. The functional units of the ventricles are ciliated epithelial cells termed ependymal cells, which line the ventricles and through ciliary action are capable of generating laminar flow of CSF at the ventricle surface. This monolayer of ependymal cells also provides barrier and filtration functions that promote exchange between brain interstitial fluids (ISF) and circulating CSF. Biochemical changes in the brain are thereby reflected in the composition of the CSF and destruction of the ependyma can disrupt the delicate balance of CSF and ISF exchange. In humans there is a strong correlation between lateral ventricle expansion and aging. Age-associated ventriculomegaly can occur even in the absence of dementia or obstruction of CSF flow. The exact cause and progression of ventriculomegaly is often unknown; however, enlarged ventricles can show regional and, often, extensive loss of ependymal cell coverage with ventricle surface astrogliosis and associated periventricular edema replacing the functional ependymal cell monolayer. Using MRI scans together with postmortem human brain tissue, we describe how to prepare, image and compile 3D renderings of lateral ventricle volumes, calculate lateral ventricle volumes, and characterize periventricular tissue through immunohistochemical analysis of en face lateral ventricle wall tissue preparations. Corresponding analyses of mouse brain tissue are also presented supporting the use of mouse models as a means to evaluate changes to the lateral ventricles and periventricular tissue found in human aging and disease. Together, these protocols allow investigations into the cause and effect of ventriculomegaly and highlight techniques to study ventricular system health and its important barrier and filtration functions within the brain.

Using MRI scans (human), 3D imaging software, and immunohistological analysis, we document changes to the brain&#8217;s lateral ventricles. Longitudinal 3D mapping of lateral ventricle volume changes and characterization of periventricular cellular changes that occur in the human brain due to aging or disease are then modeled in mice.

3D דוגמנות של רוחב החדרים והיסטולוגית אפיון רקמות סביב חדרי מוח בבני אדם ועכבר

The ventricular system carries and circulates cerebral spinal fluid (CSF) and facilitates clearance of solutes and toxins from the brain. The functional ...

Using Enzyme-based Biosensors to Measure Tonic and Phasic Glutamate in Alzheimer's Mouse Models

Neurotransmitter disruption is often a key component of diseases of the central nervous system (CNS), playing a role in the pathology underlying Alzheimer's disease, Parkinson's disease, depression, and anxiety. Traditionally, microdialysis has been the most common (lauded) technique to examine neurotransmitter changes that occur in these disorders. But because microdialysis has the ability to measure slow 1-20 minute changes across large areas of tissue, it has the disadvantage of invasiveness, potentially destroying intrinsic connections within the brain and a slow sampling capability. A relatively newer technique, the microelectrode array (MEA), has numerous advantages for measuring specific neurotransmitter changes within discrete brain regions as they occur, making for a spatially and temporally precise approach. In addition, using MEAs is minimally invasive, allowing for measurement of neurotransmitter alterations in vivo. In our laboratory, we have been specifically interested in changes in the neurotransmitter, glutamate, related to Alzheimer's disease pathology. As such, the method described here has been used to assess potential hippocampal disruptions in glutamate in a transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Briefly, the method used involves coating a multi-site microelectrode with an enzyme very selective for the neurotransmitter of interest and using self-referencing sites to subtract out background noise and interferents. After plating and calibration, the MEA can be constructed with a micropipette and lowered into the brain region of interest using a stereotaxic device. Here, the method described involves anesthetizing rTg(TauP301L)4510 mice and using a stereotaxic device to precisely target sub-regions (DG, CA1, and CA3) of the hippocampus.

Using Enzyme-based Biosensors to Measure Tonic and Phasic Glutamate in Alzheimer&#039;s Mouse Models

Here, we describe the setup, software navigation, and data analysis for a spatially and temporally precise method of measuring tonic and phasic extracellular glutamate changes in vivo using enzyme-linked microelectrode arrays (MEA).

באמצעות חיישנים ביולוגיים מבוססי Enzyme למדוד טוניק ו phasic גלוטמט בעכברי מודל אלצהיימר

Neurotransmitter disruption is often a key component of diseases of the central nervous system (CNS), playing a role in the pathology underlying ...

Exploring Deep Space - Uncovering the Anatomy of Periventricular Structures to Reveal the Lateral Ventricles of the Human Brain

Anatomy students are typically provided with two-dimensional (2D) sections and images when studying cerebral ventricular anatomy and students find this challenging. Because the ventricles are negative spaces located deep within the brain, the only way to understand their anatomy is by appreciating their boundaries formed by related structures. Looking at a 2D representation of these spaces, in any of the cardinal planes, will not enable visualisation of all of the structures that form the boundaries of the ventricles. Thus, using 2D sections alone requires students to compute their own mental image of the 3D ventricular spaces. The aim of this study was to develop a reproducible method for dissecting the human brain to create an educational resource to enhance student understanding of the intricate relationships between the ventricles and periventricular structures. To achieve this, we created a video resource that features a step-by-step guide using a fiber dissection method to reveal the lateral and third ventricles together with the closely related limbic system and basal ganglia structures. One of the advantages of this method is that it enables delineation of the white matter tracts that are difficult to distinguish using other dissection techniques. This video is accompanied by a written protocol that provides a systematic description of the process to aid in the reproduction of the brain dissection. This package offers a valuable anatomy teaching resource for educators and students alike. By following these instructions educators can create teaching resources and students can be guided to produce their own brain dissection as a hands-on practical activity. We recommend that this video guide be incorporated into neuroanatomy teaching to enhance student understanding of the morphology and clinical relevance of the ventricles.

This paper demonstrates the effective use of a fiber dissection method to reveal the superficial white matter tracts and periventricular structures of the human brain, in three-dimensional space, to aid student comprehension of ventricular morphology.

חקר החלל העמוק - לחשוף את האנטומיה של מבנים Periventricular כדי לחשוף את החדרים הצדדיים של המוח האנושי

Anatomy students are typically provided with two-dimensional (2D) sections and images when studying cerebral ventricular anatomy and students find this ...

Establishing Mouse Models for Zika Virus-induced Neurological Disorders Using Intracerebral Injection Strategies: Embryonic, Neonatal, and Adult

The Zika virus (ZIKV) is a flavivirus currently endemic in North, Central, and South America. It is now established that the ZIKV can cause microcephaly and additional brain abnormalities. However, the mechanism underlying the pathogenesis of ZIKV in the developing brain remains unclear. Intracerebral surgical methods are frequently used in neuroscience research to address questions about both normal and abnormal brain development and brain function. This protocol utilizes classical surgical techniques and describes methods that allow one to model ZIKV-associated human neurological disease in the mouse nervous system. While direct brain inoculation does not model the normal mode of virus transmission, the method allows investigators to ask targeted questions concerning the consequence after ZIKV infection of the developing brain. This protocol describes embryonic, neonatal, and adult stages of intraventricular inoculation of ZIKV. Once mastered, this method can become a straightforward and reproducible technique that only takes a few hours to perform.

Here we describe a method for establishing a model of Zika virus-induced microcephaly in mouse. This protocol includes methods for embryonic, neonatal, and adult-stage intracerebral inoculation of the Zika virus.

יצירת מודלים העכבר עבור וירוס Zika-induced הפרעות נוירולוגיות באמצעות הזרקת גרם אסטרטגיות: עובריים Neonatal, למבוגרים

The Zika virus (ZIKV) is a flavivirus currently endemic in North, Central, and South America. It is now established that the ZIKV can cause microcephaly ...

Adult Mouse DRG Explant and Dissociated Cell Models to Investigate Neuroplasticity and Responses to Environmental Insults Including Viral Infection

This protocol describes an ex vivo model of mouse-derived dorsal root ganglia (DRG) explant and in vitro DRG-derived co-culture of dissociated sensory neurons and glial satellite cells. These are useful and versatile models to investigate a variety of biological responses associated with physiological and pathological conditions of the peripheral nervous system (PNS) ranging from neuron-glial interaction, neuroplasticity, neuroinflammation, and viral infection. The usage of DRG explant is scientifically advantageous compared to simplistic single cells models for multiple reasons. For instance, as an organotypic culture, the DRG explant allows ex vivo transfer of an entire neuronal network including the extracellular microenvironment that play a significant role in all the neuronal and glial functions. Further, DRG explants can also be maintained ex vivo for several days and the culture conditions can be perturbed as desired. In addition, the harvested DRG can be further dissociated into an in vitro co-culture of primary sensory neurons and satellite glial cells to investigate neuronal-glial interaction, neuritogenesis, axonal cone interaction with the extracellular microenvironment, and more general, any aspect associated with the neuronal metabolism. Therefore, the DRG-explant system offers a great deal of flexibility to study a wide array of events related to biological, physiological, and pathological conditions in a cost-effective manner.

In this report, the advantages of organotypic cultures and dissociated primary cultures of mouse-derived dorsal root ganglia are highlighted to investigate a wide range of mechanisms associated with neuron-glial interaction, neuroplasticity, neuroinflammation, and response to viral infection.

Explant של עכבר למבוגרים DRG הפומבית תא מודלים לחקור והנוירולוגיה הפלסטית ואת התגובות עלבונות סביבתי כולל זיהום ויראלי

This protocol describes an ex vivo model of mouse-derived dorsal root ganglia (DRG) explant and in vitro DRG-derived co-culture of dissociated sensory ...

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings provide a sensitive approach to measure nerve conduction in humans and rodent models. To broaden the technical possibilities for electromyography in mice, the measurement of compound muscle action potentials (CMAPs) from the brachial plexus nerve in the forelimb using needle electrodes is described here. CMAP recordings after stimulating the sciatic nerve in hindlimbs have been previously described. The newly introduced method here allows for the evaluation of the nerve conductivity at an additional site, and thus provides a more profound overview of the neuromuscular functionality. The technique provides information on both the relative number of functional axons and the myelination level. Thereby, this method can be applied to assess both axonal diseases as well as demyelinating conditions. This minimally invasive method does not require extraction of the nerve and therefore it is suitable for repeated measurements for longitudinal follow-up in the same animal. Similar recordings are performed in clinical setups to emphasize the translational relevance of the method.

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

The measurement of nerve conduction is a useful tool to assess mouse models of neurodegeneration but it is frequently only applied to stimulate the sciatic nerve in hindlimbs. Here, we describe a technique to measure compound muscle action potential (CMAP) in vivo in the mouse forelimb muscles innervated by the brachial plexus.

אין ויוו מדידות אלקטרופיזיולוגיות של פוטנציאל הפעולה השריר מורכב מ Forelimbs העכבר דגמים של ניוון מוטורי נוירון

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings ...