Name: revealing neural circuit topography in multi-color
Uploaded: 2011-11-14T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Revealing Neural Circuit Topography in Multi-Color at JoVE.com

Ce travail a été soutenu par l&#39;enquêteur de nouveaux fonds de démarrage d&#39;Albert Einstein College of Medicine de l&#39;Université Yeshiva de RVS.

1. Offrir traceurs in vivo en utilisant la chirurgie stériles (articles 01.01 à 01.16) Tout au long de la procédure, nous conseillons cette norme stériles techniques chirurgicales sont utilisées. Cela inclut l&#39;utilisation des gants stériles, une blouse et un masque facial. Les outils devraient être soit autoclavées avant utilisation ou nettoyés à l&#39;eau puis l&#39;éthanol. Pendant la chirurgie, et surtout entre les animaux, fragments de tissus nettoyer les outils et ...

<ol>
	<li>Apps, R., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+cortical+organization:+a+one-map+hypothesis.">Cerebellar cortical organization: a one-map hypothesis.</a> Nat. Rev. Neurosci. 10, 670-681 (2009).</li><li>Grishkat, H. L., Eisenman, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+spinocerebellar+projection+in+the+prenatal+mouse.">Development of the spinocerebellar projection in the prenatal mouse.</a> J. Comp. Neurol. 363, 93-108 (1995).</li><li>Mesulam, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Tracing neural connections with horseradish peroxidase. , (1982).</li><li>Reeber, S. L., Sillitoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+expression+of+a+cocaine-+and+amphetamine+regulated+transcript+(CART)+peptide+reveals+complex+circuit+topography+in+the+rodent+cerebellar+cortex.">Patterned expression of a cocaine- and amphetamine regulated transcript (CART) peptide reveals complex circuit topography in the rodent cerebellar cortex.</a> Journal of Comparative Neurology. , (2011).</li><li>Reeber, S. L., Gebre, S. A., Sillitoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+mapping+of+afferent+topography+in+three+dimensions.">Fluorescence mapping of afferent topography in three dimensions.</a> Brain. Struct. Funct. , (2011).</li><li>Sillitoe, R. V., Stephen, D., Lao, Z., Joyner, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engrailed+homeobox+genes+determine+the+organization+of+Purkinje+cell+sagittal+stripe+gene+expression+in+the+adult+cerebellum.">Engrailed homeobox genes determine the organization of Purkinje cell sagittal stripe gene expression in the adult cerebellum.</a> J. Neurosci. 28, 12150-12162 (2008).</li><li>Sillitoe, R. V., Vogel, M. W., Joyner, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engrailed+homeobox+genes+regulate+establishment+of+the+cerebellar+afferent+circuit+map.">Engrailed homeobox genes regulate establishment of the cerebellar afferent circuit map.</a> J. Neurosci. 30, 10015-10024 (2010).</li><li>Vig, J., Goldowitz, D., Steindler, D. A., Eisenman, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compartmentation+of+the+reeler+cerebellum:+segregation+and+overlap+of+spinocerebellar+and+secondary+vestibulocerebellar+fibers+and+their+target+cells.">Compartmentation of the reeler cerebellum: segregation and overlap of spinocerebellar and secondary vestibulocerebellar fibers and their target cells.</a> Neuroscience. 130, 735-744 (2005).</li><li>Vogel, M. W., Prittie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topographic+spinocerebellar+mossy+fiber+projections+are+maintained+in+the+lurcher+mutant.">Topographic spinocerebellar mossy fiber projections are maintained in the lurcher mutant.</a> J. Comp. Neurol. 343, 341-351 (1994).</li><li>Voogd, J., Broere, G., van Rossum, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+medio-lateral+distribution+of+the+spinocerebellar+projection+in+the+anterior+lobe+and+the+simple+lobule+in+the+cat+and+a+comparison+with+some+other+afferent+fibre+systems.">The medio-lateral distribution of the spinocerebellar projection in the anterior lobe and the simple lobule in the cat and a comparison with some other afferent fibre systems.</a> Psychiatr. Neurol. Neurochir. 72, 137-151 (1969).</li><li>Wu, H. S., Sugihara, I., Shinoda, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projection+patterns+of+single+mossy+fibers+originating+from+the+lateral+reticular+nucleus+in+the+rat+cerebellar+cortex+and+nuclei.">Projection patterns of single mossy fibers originating from the lateral reticular nucleus in the rat cerebellar cortex and nuclei.</a> J. Comp. Neurol. 411, 97-118 (1999).</li></ol>

Nous avons décrit les détails chirurgicaux et techniques nécessaires à la réussite de traçage axonal et dendritique en utilisant un roman fluorescentes approche fondée sur des projections neurales étiquetage rapide dans le développement et la souris adulte. En utilisant WGA-Alexa, nous montrons comment les traceurs et marqueurs peuvent être utilisés pour analyser la topographie des circuits à motifs à haute résolution et en trois dimensions. Beaucoup de traceurs sont disponible...

<table border="1"><tbody><tr><td> Equipement / Réactifs </td><td> Modèle / Catalogue nombre </td><td> Société </td></tr><tr><td> Stérilisateur à billes </td><td> Modèle Steri 250 Cat. # 18000-45 </td><td> Outils Fine Science </td></tr><tr><td> Cauterizer </td><td> Cat. # 18000-00 </td><td> Outils Fine Science </td></tr><tr><td> Verre borosilicate capillaires </td><td> Cat. # 300056 </td><td> Harvard Apparatus </td></tr><tr><td> Verre double étage Micropipette Puller </td><td> Modèle 001-PC-10 </td><td> Narishige </td></tr><tr><td> Seringue micrométrique </td><td> Cat. # GS-1100 </td><td> Gilmont Instruments </td></tr><tr><td> Petit instrument stéréotaxique animaux </td><td> Modèle 940-A </td><td> Instrumentation Kopf </td></tr><tr><td> Manipulateur des électrodes </td><td> Modèle 960 </td><td> Instrumentation Kopf </td></tr><tr><td> Vetcare chambre </td><td> Cat. #340508 </td><td> Harvard Apparatus </td></tr><tr><td> Coussin chauffant </td><td> Cat. # 341241 </td><td> Harvard Apparatus </td></tr><tr><td> Leica DFC360 FX caméras </td><td> DFC360 FX </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Leica DFC490 caméra </td><td> DFC490 </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Leica DM5500 microscope </td><td> DM5500 </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Leica DFC3000 FX caméras </td><td> DFC3000 FX </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Leica MZ16 FA microscope </td><td> MZ16 FA </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Filtre CY3 </td><td> Modèle # 11600231 </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Filtre FITC </td><td> Modèle # 11513880 </td><td> Leica </td></tr><tr><td> A4 DAPI / filtre UV </td><td> Modèle # 11504162 </td><td> Leica </td></tr><tr><td> Germe de blé agglutinine, Alexa Fluor 488 conjugué </td><td> Cat. # W11261 </td><td> Invitrogen </td></tr><tr><td> Blé germ agglutinine, Alexa Fluor 555 conjugué </td><td> Cat. # W32464 </td><td> Invitrogen </td></tr></tbody></table>

revealing neural circuit topography in multi-color

Les circuits neuronaux sont organisés en fonction des cartes topographiques. Afin de visualiser l&#39;architecture circuit complexe, nous avons développé une approche de l&#39;étiquette de manière fiable la structuration globale de multiples projections topographiques. Le cervelet est un modèle idéal pour étudier l&#39;arrangement ordonné des circuits neuronaux. Par exemple, l&#39;organisation compartimentée du spinocérébelleuse fibres moussues s&#39;est avéré être un système indispensable pour l&#39;étude de la structuration des fibres moussues. Nous avons récemment montré que le germe de blé agglutinine (WGA), conjugué à Alexa 555 et 488 peut être utilisé pour tracer des projections spinocérébelleuses fibres moussues dans le développement et la souris adulte (al Reeber et al. 2011). Nous avons trouvé trois propriétés principales qui font les outils WGA-Alexa traceurs souhaitable pour l&#39;étiquetage des projections de neurones. Premièrement, les fluorophores Alexa sont intenses et leur luminosité permet d&#39;imagerie wholemount directement après traçage. Deuxièmement, WGA-Alexa traceurs étiquette toute la trajectoire du développement et les adultes projectio neuronesns. Troisièmement, WGA-Alexa traceurs sont rapidement transportés dans les deux directions rétrograde et antérograde. Ici, nous décrivons en détail la façon de préparer les traceurs et les autres outils requis, comment effectuer la chirurgie pour spinocérébelleuse traçage et la meilleure façon de projections d&#39;images tracées en trois dimensions. En résumé, nous fournissons un protocole étape par étape de traçage qui sera utile pour déchiffrer l&#39;organisation et la connectivité des cartes fonctionnelles, non seulement dans le cervelet, mais aussi dans le cortex, du tronc cérébral et la moelle épinière.

Watch this Scientific Journal Video about Revealing Neural Circuit Topography in Multi-Color at JoVE.com

Revealing Neural Circuit Topography in Multi-Color

Nous fournissons un guide pratique pour la prestation des traceurs<em&gt; In vivo</em&gt; Et l&#39;utilisation de la voie spino-cérébelleuse comme un système modèle pour démontrer les étapes essentielles pour l&#39;analyse des circuits neuronaux réussie chez la souris. Nous décrivons en détail notre protocole polyvalent de traçage qui exploite le germe de blé agglutinine (WGA) conjugués à des fluorophores Alexa.

Révéler la topographie des circuits neuronaux dans les multi-couleur

Neural circuits are organized into functional topographic maps. In order to visualize complex circuit architecture we developed an approach to reliably ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

Dissection et la culture de neurones de la moelle épinière commissurales embryonnaires

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Recherche

Neurosciences

Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Combinant endocrinologie du comportement et l&#39;économie expérimentale: Décision de la testostérone et social Rendre

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Time-lapse Live Imaging of Clonally Related Neural Progenitor Cells in the Developing Zebrafish Forebrain

Imagerie time-lapse en direct de relation clonale cellules progénitrices neurales dans le cerveau antérieur développement Zebrafish

Precise patterns of division, migration and differentiation of neural progenitor cells are crucial for proper brain development and function1,2. To ...

Detection of Microregional Hypoxia in Mouse Cerebral Cortex by Two-photon Imaging of Endogenous NADH Fluorescence

La détection de l&#39;hypoxie dans le cortex de souris microrégionale cérébrale par imagerie à deux photons de fluorescence endogène NADH

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. ...

Wholemount Immunohistochemistry for Revealing Complex Brain Topography

Immunohistochimie Wholemount de la topographie du cerveau révélatrice complexe

The repeated and well-understood cellular architecture of the cerebellum make it an ideal model system for exploring brain topography. Underlying its ...

Design and Assembly of an Ultra-light Motorized Microdrive for Chronic Neural Recordings in Small Animals

Conception et montage d&#39;un Microdrive ultra-léger motorisé pour des enregistrements de neurones chroniques chez les petits animaux

The ability to chronically record from populations of neurons in freely behaving animals has proven an invaluable tool for dissecting the function of ...

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

Méthodes d&#39;enregistrement multi-unités pour caractériser l&#39;activité neuronale dans le Criquet (<em&gt; Schistocerca americana</em&gt; Circuits olfactifs)

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Neural Circuit Recording from an Intact Cockroach Nervous System

Des circuits neuronaux enregistrement à partir d&#39;un cancrelat système nerveux Intact

The cockroach ventral nerve cord preparation is a tractable system for neuroethology experiments, neural network modeling, and testing the physiological ...

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

Analyse fonctionnelle du circuit d&#39;alimentation des larves dans Drosophila</i

The serotonergic  feeding circuit in Drosophila  melanogaster larvae can be used to investigate neuronal substrates of  critical importance during the ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Augmentation de la réponse du réseau à la stimulation des cultures cellulaires neuronales sur les tableaux de microélectrodes

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...