Name: in vivo imaging of the mouse spinal cord using two-photon microscopy
Uploaded: 2012-01-05T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי טרשת נפוצה החברה הלאומית מענק RG4595A1 / T ל DD ו-NIH / NINDS מענקים NS051470, NS052189 ו NS066361 נתוני KA וסרטים מותאם ו / או נדפס מ Davalos et al. J שיטות Neurosci. 2008 מרס 30, 169 (1) :1-7 זכויות יוצרים 2008, באישור Elsevier.

1. מבנה המכשיר ייצוב עמוד השדרה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצו STS-Narishige Clamps קומפקטי חוט השדרה MA-6N Narishige מחזיק מתאם ראש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיצוב מותאם אישית ולעשות צלחת נירוסטה בסיס פלדה להחזיק את שני חלקי Narishige יישור כך שהראש של החיה נתמכת...

<ol>
	<li>Denk, W., Strickler, J. H., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+laser+scanning+fluorescence+microscopy.">Two-photon laser scanning fluorescence microscopy.</a> Science. 248, 73-76 (1990).</li><li>Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+green+fluorescent+protein.">The green fluorescent protein.</a> Annu. Rev. Biochem. 67, 509-544 (1998).</li><li>Feng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+neuronal+subsets+in+transgenic+mice+expressing+multiple+spectral+variants+of+GFP.">Imaging neuronal subsets in transgenic mice expressing multiple spectral variants of GFP.</a> Neuron. 28, 41-51 (2000).</li><li>Helmchen, F., Denk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+tissue+two-photon+microscopy.">Deep tissue two-photon microscopy.</a> Nat. Methods. 2, 932-940 (2005).</li><li>Germain, R. N., Miller, M. J., Dustin, M. L., Nussenzweig, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+imaging+of+the+immune+system:+progress,+pitfalls+and+promise.">Dynamic imaging of the immune system: progress, pitfalls and promise.</a> Nat. Rev. Immunol. 6, 497-507 (2006).</li><li>Misgeld, T., Kerschensteiner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+the+diseased+nervous+system.">In vivo imaging of the diseased nervous system.</a> Nat. Rev. Neurosci. 7, 449-463 (2006).</li><li>Svoboda, K., Yasuda, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+two-photon+excitation+microscopy+and+its+applications+to+neuroscience.">Principles of two-photon excitation microscopy and its applications to neuroscience.</a> Neuron. 50, 823-839 (2006).</li><li>Davalos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ATP+mediates+rapid+microglial+response+to+local+brain+injury+in+vivo.">ATP mediates rapid microglial response to local brain injury in vivo.</a> Nat. Neurosci. 8, 752-758 (2005).</li><li>Nimmerjahn, A., Kirchhoff, F., Helmchen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resting+microglial+cells+are+highly+dynamic+surveillants+of+brain+parenchyma+in+vivo.">Resting microglial cells are highly dynamic surveillants of brain parenchyma in vivo.</a> Science. 308, 1314-1318 (2005).</li><li>Grutzendler, J., Kasthuri, N., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+dendritic+spine+stability+in+the+adult+cortex.">Long-term dendritic spine stability in the adult cortex.</a> Nature. 420, 812-816 (2002).</li><li>Svoboda, K., Denk, W., Kleinfeld, D., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+dendritic+calcium+dynamics+in+neocortical+pyramidal+neurons.">In vivo dendritic calcium dynamics in neocortical pyramidal neurons.</a> Nature. 385, 161-165 (1997).</li><li>Trachtenberg, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+in+vivo+imaging+of+experience-dependent+synaptic+plasticity+in+adult+cortex.">Long-term in vivo imaging of experience-dependent synaptic plasticity in adult cortex.</a> Nature. 420, 788-794 (2002).</li><li>Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Astrocytic+Ca2++signaling+evoked+by+sensory+stimulation+in+vivo.">Astrocytic Ca2+ signaling evoked by sensory stimulation in vivo.</a> Nat. Neurosci. 9, 816-823 (2006).</li><li>Christie, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+arrest+of+individual+senile+plaques+in+a+model+of+Alzheimer's+disease+observed+by+in+vivo+multiphoton+microscopy.">Growth arrest of individual senile plaques in a model of Alzheimer's disease observed by in vivo multiphoton microscopy.</a> J. Neurosci. 21, 858-864 (2001).</li><li>Tsai, J., Grutzendler, J., Duff, K., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrillar+amyloid+deposition+leads+to+local+synaptic+abnormalities+and+breakage+of+neuronal+branches.">Fibrillar amyloid deposition leads to local synaptic abnormalities and breakage of neuronal branches.</a> Nat. Neurosci. 7, 1181-1183 (2004).</li><li>Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+imaging+of+synaptic+plasticity+and+pathology+in+the+living+mouse+brain.">Two-photon imaging of synaptic plasticity and pathology in the living mouse brain.</a> NeuroRx. 3, 489-496 (2006).</li><li>Takano, T., Han, X., Deane, R., Zlokovic, B., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+imaging+of+astrocytic+Ca2++signaling+and+the+microvasculature+in+experimental+mice+models+of+Alzheimer's+disease.">Two-photon imaging of astrocytic Ca2+ signaling and the microvasculature in experimental mice models of Alzheimer's disease.</a> Ann. N. Y. Acad. Sci. 1097, 40-50 (2007).</li><li>Jung, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+Fractalkine+Receptor+CX3CR1+Function+by+Targeted+Deletion+and+Green+Fluorescent+Protein+Reporter+Gene+Insertion.">Analysis of Fractalkine Receptor CX3CR1 Function by Targeted Deletion and Green Fluorescent Protein Reporter Gene Insertion.</a> Mol. Cell. Biol. 20, 4106-4114 (2000).</li><li>Kerschensteiner, M., Schwab, M. E., Lichtman, J. W., Misgeld, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+axonal+degeneration+and+regeneration+in+the+injured+spinal+cord.">In vivo imaging of axonal degeneration and regeneration in the injured spinal cord.</a> Nat. Med. 11, 572-577 (2005).</li><li>Kim, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+laser+scanning+microscopy+imaging+of+intact+spinal+cord+and+cerebral+cortex+reveals+requirement+for+CXCR6+and+neuroinflammation+in+immune+cell+infiltration+of+cortical+injury+sites.">Two-photon laser scanning microscopy imaging of intact spinal cord and cerebral cortex reveals requirement for CXCR6 and neuroinflammation in immune cell infiltration of cortical injury sites.</a> J. Immunol. Methods. 352, 89-100 (2010).</li><li>Shakhar, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+T+cell-dendritic+cell+interactions+precede+the+development+of+both+tolerance+and+immunity+in+vivo.">Stable T cell-dendritic cell interactions precede the development of both tolerance and immunity in vivo.</a> Nat. Immunol. 6, 707-714 (2005).</li><li>Tadokoro, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulatory+T+cells+inhibit+stable+contacts+between+CD4++T+cells+and+dendritic+cells+in+vivo.">Regulatory T cells inhibit stable contacts between CD4+ T cells and dendritic cells in vivo.</a> J Exp Med. 203, 505-511 (2006).</li><li>Lindquist, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+dendritic+cell+networks+in+vivo.">Visualizing dendritic cell networks in vivo.</a> Nat. Immunol. 5, 1243-1250 (2004).</li><li>Schwickert, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=vivo+imaging+of+germinal+centres+reveals+a+dynamic+open+structure.">vivo imaging of germinal centres reveals a dynamic open structure.</a> Nature. 446, 83-87 (2007).</li></ol>

השיטה המתוארת כאן מאפשר יציבה חוזרות בתחום ההדמיה vivo של מבנים מאוכלסים בצפיפות הסלולר פלורסנט בחוט השדרה של עכברים הרדים באמצעות שני פוטונים במיקרוסקופ. היציבות הושגה היא תוצאה של התקן מחוייט ייצוב השדרה משטר ההרדמה המפחיתה הנשימה הנגרמת חפץ בתנועה. המכש?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> Rhodamine B dextran </td><td> Invitrogen </td><td> D1841 </td><td> 70 kDa, בדילול מלא ACSF (3% w / v) </td></tr><tr><td> קטמין HCl </td><td> Bionichepharma </td><td> NDC לא: 67457-001-10 </td><td> בזריקות, 50mg/ml </td></tr><tr><td> Anased </td><td> לויד Labs </td><td> נדא לא: 139-236 </td><td> Xylazine להזרקה, 20mg/ml </td></tr><tr><td> Acepromazine </td><td> Vedco </td><td> נדא לא: 117-531 </td><td> בזריקות, 10mg/ml </td></tr><tr><td> דמעות מלאכותיות משחה </td><td> פניקס התרופות </td><td> NDC לא: 57319-760 - 25 </td><td> חומר סיכה </td></tr><tr><td> בבטאדין </td><td> דיג </td><td> 19-061617 </td><td></td></tr><tr><td> מקפרסון, ווסטקוט מספרים </td><td> העולם Precision מכשירים </td><td> 555500S </td><td> עקום, קצה קהה מספרים </td></tr><tr><td> סטרייט מלקחיים </td><td> העולם Precision מכשירים </td><td> 555047FT </td><td> טיפ מלקחיים שיניים </td></tr><tr><td> כלי שיט קטנים לצרוב </td><td> המדע כלים פיין </td><td> 18000-00 </td><td></td></tr><tr><td> Gelfoam </td><td> Pharmacia, פייזר </td><td> מיקסר מיל MM400 </td><td></td></tr><tr><td> חוט השדרה קומפקט מלחציים </td><td> Narishige </td><td> STS- </td><td></td></tr><tr><td> ראש מחזיק מתאם </td><td> Narishige </td><td> MA-6N </td><td></td></tr><tr><td> Gelseal </td><td> Amersham Biosciences קורפ </td><td> 80-6421-43 </td><td></td></tr><tr><td> Lactated האצבעות </td><td> בקסטר בריאות &lt;/ Td&gt; <td> 2B8609 </td><td></td></tr><tr><td> Buprenex </td><td> Reckit בנקיזר פרמצבטיקה בע&quot;מ </td><td> NDC לא: 12496 - 6757-1 </td><td> עצירות, להזרקה </td></tr><tr><td> Baytril </td><td> באייר </td><td> נדא 140-913 </td><td> Enrofloxacin, אנטיבקטריאלי להזרקה 2.27% (20ml) </td></tr><tr><td> כרית חימום - גדול </td><td> המדע כלים פיין </td><td> 21060-10 </td><td></td></tr></tbody></table>

in vivo imaging of the mouse spinal cord using two-photon microscopy

בשנת vivo הדמיה באמצעות שני פוטונים מיקרוסקופיה 1 בעכברים שעברו הנדסה גנטית כדי לבטא חלבונים ניאון 2-3 סוגים מסוימים תא הרחיבה באופן משמעותי את הידע שלנו על תהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים ברקמות רבים in vivo 4-7. במחקרים של מערכת העצבים המרכזית (CNS), יש כבר יישום נרחב בתחום ההדמיה vivo במוח, אשר יצר שפע של הרומן ממצאים בלתי צפויים לעתים קרובות על התנהגותם של תאים כגון נוירונים, האסטרוציטים, microglia, תחת מצבים פיזיולוגיים או פתולוגיים 8-17. עם זאת, סיבוכים טכניים בעיקר מוגבל ליישום בתחום ההדמיה vivo במחקרים של חוט השדרה עכבר חי. בפרט, הקרבה האנטומית של חוט השדרה אל הריאות והלב חפץ מייצר תנועה משמעותי שעושה הדמיה חוט השדרה חי משימה מאתגרת. </p&gt; פיתחנו שיטה חדשה אשר מתגבר על מגבלות מובנות של הדמיה בעמוד השדרה על ידי מייצב את עמוד השדרה, הפחתת הנשימה הנגרמת תנועות ובכך להקל את השימוש במיקרוסקופ שני הפוטונים לתמונה חוט השדרה עכבר in vivo. זו מושגת על ידי שילוב של מכשיר מותאם אישית ייצוב עמוד השדרה בשיטה של ​​הרדמה עמוקה, וכתוצאה מכך לירידה משמעותית של דרכי הנשימה הנגרמת תנועות. זה פרוטוקול הוידאו מראה כיצד לחשוף אזור קטן של חוט השדרה החיים שאפשר לקיים בתנאים פיסיולוגיים יציבה לאורך פרקי זמן ארוכים על ידי שמירה על פגיעה ברקמות ודימום למינימום. תמונות גולמיות נציג רכשה בפירוט vivo ברזולוציה גבוהה את הקשר ההדוק בין microglia ואת כלי הדם. רצף timelapse מראה את התנהגות דינמית של תהליכים microglial בחוט השדרה עכבר חי. יתר על כן, סריקה רציפה של אותו z מסגרת להפגיןשל יציבות יוצאת דופן, כי בשיטה זו ניתן להשיג לייצר ערימות של תמונות ו / או סרטים timelapse שאינן דורשות יישור התמונה שלאחר הרכישה. לבסוף, אנו מראים כיצד בשיטה זו ניתן להשתמש כדי לבקר ו Reimage באותו אזור של עמוד השדרה בבית timepoints מאוחר יותר, ומאפשר מחקרים ארוכי טווח של תהליכים פיזיולוגיים או פתולוגי מתמשך in vivo.

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy at JoVE.com

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

פרוטוקול פולשנית כדי לייצב את עמוד השדרה העכבר ולבצע חוזרות<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה בעמוד השדרה באמצעות שני פוטונים מיקרוסקופיה מתואר. שיטה זו משלבת מכשיר ייצוב השדרה משטר ההרדמה כדי למזער את הנשימה הנגרמת תנועות להפיק נתונים הדמיה גלם הדורשים אין יישור או אחרים שלאחר עיבוד.

בתחום ההדמיה vivo של חוט השדרה בעזרת עכבר דו פוטון מיקרוסקופית

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

In vivo שני פוטוני הדמיה של שינויים מולקולריים ניסיון תלוי בנוירונים בקליפת מוח

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety ...

In Vivo Two-Photon Microscopy of Single Nerve Endings in Skin

In Vivo Two-Photon Microscopy of Single Nerve Endings in Skin

בVivo שני פוטונים מיקרוסקופית של קצות עצבים בודדים בעור

Nerve endings in skin are involved in physiological processes such as sensing1 as well as in pathological processes such as neuropathic pain2. Their ...

Two-Photon in vivo Imaging of Dendritic Spines in the Mouse Cortex Using a Thinned-skull Preparation

Two-Photon in vivo Imaging of Dendritic Spines in the Mouse Cortex Using a Thinned-skull Preparation

שני פוטונים<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של קוצים הדנדריטים בCortex העכבר באמצעות דלילה, גולגולת הכנה

In the mammalian cortex, neurons form extremely complicated networks and exchange information at synapses. Changes in synaptic strength, as well as ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

נוהל השתלה קאמרי בעמוד השדרה לאורך<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של כבל עכבר השדרה

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Two-photon Imaging of Cellular Dynamics in the Mouse Spinal Cord

הדמיה שני פוטונים של Dynamics הסלולרי בחוט השדרה העכבר

Two-photon (2P) microscopy is utilized to reveal cellular dynamics and interactions deep within living, intact tissues. Here, we present a method for ...

Simultaneous Two-photon In Vivo Imaging of Synaptic Inputs and Postsynaptic Targets in the Mouse Retrosplenial Cortex

Simultaneous Two-photon In Vivo Imaging of Synaptic Inputs and Postsynaptic Targets in the Mouse Retrosplenial Cortex

שני פוטונים סימולטני<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של תשומות Synaptic ויעדי Postsynaptic בקליפת עכבר Retrosplenial

This video shows the craniotomy procedure that allows chronic imaging of neurons in the mouse retrosplenial cortex (RSC) using in vivo two-photon ...

Quantification of Cerebral Vascular Architecture using Two-photon Microscopy in a Mouse Model of HIV-induced Neuroinflammation

כימות של מוחין ארכיטקטורת כלי דם באמצעות מיקרוסקופ שני פוטונים במודל עכבר של neuroinflammation המושרה HIV

Human Immunodeficiency Virus 1 (HIV-1) infection frequently results in HIV-1 Associated Neurocognitive Disorders (HAND), and is characterized by a chronic ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

הדמית סיבי serotonergic בחוט שדרת עכבר שימוש CLARITY / טכניקה מעוקבת

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

הדמיה פעילות עצבית בתוך קליפת המגע הראשי באמצעות Thy1-העכברים הטרנסגניים GCaMP6s

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

In Vivo Two-photon Imaging of Cortical Neurons in Neonatal Mice

In Vivo Two-photon Imaging of Cortical Neurons in Neonatal Mice

אין ויוו שני הפוטונים הדמיה של נוירונים בקליפת המוח בעכברים Neonatal

Two-photon imaging is a powerful tool for the in vivo analysis of neuronal circuits in the mammalian brain. However, a limited number of in vivo imaging ...