Name: a polished and reinforced thinned-skull window for long-term imaging of the mouse brain
Uploaded: 2012-03-07T12:00:00
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Ce travail a été soutenu par l&#39;American Heart Association (post-doctoral à AYS) et le National Institutes of Health (MH085499, EB003832 et OD006831 à DK). Nous tenons à remercier Beth Friedman et Pablo Blinder pour les commentaires sur le manuscrit.

1. Préparation pour la chirurgie i <ol><li> Nettoyer les outils chirurgicaux par sonication dans un mélange de lait et de chirurgie Maxizyme dans un nettoyeur à ultrasons. Autoclaver les instruments chirurgicaux avant chaque expérience. </li><li> Veiller à ce que tous les réactifs nécessaires et consommables sont disponibles. Une liste des réactifs et consommables est fourni dans le tableau 2. Réactifs et consommables qui entrent en contact avec les tissus exposés doivent être stériles, lorsque ...

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	<li>Cetin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotaxic+gene+delivery+in+the+rodent+brain.">Stereotaxic gene delivery in the rodent brain.</a> Nature Protocols. 1, 3166-3173 (2006).</li><li>Kleinfeld, D., Delaney, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distributed+representation+of+vibrissa+movement+in+the+upper+layers+of+somatosensory+cortex+revealed+with+voltage+sensitive+dyes.">Distributed representation of vibrissa movement in the upper layers of somatosensory cortex revealed with voltage sensitive dyes.</a> Journal of Comparative Neurology. 375, 89-108 (1996).</li><li>Driscoll, J. 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T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Choice+of+cranial+window+type+for+in+vivo+imaging+affects+dendritic+spine+turnover+in+the+cortex.">Choice of cranial window type for in vivo imaging affects dendritic spine turnover in the cortex.</a> Nature Neuroscience. 10, 549-551 (2007).</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>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> Nature Neuroscience. 8, 752-758 (2005).</li><li>Ascenzi, A., Fabry, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+for+dissection+and+measurement+of+refractive+index+of+osteons.">Technique for dissection and measurement of refractive index of osteons.</a> The Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. 6, 139-142 (1959).</li><li>Stosiek, C. <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+two-photon+calcium+imaging+of+neuronal+networks.">In vivo two-photon calcium imaging of neuronal networks.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 100, 7319-7324 (2003).</li><li>Grinvald, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+architecture+of+cortex+revealed+by+optical+imaging+of+intrinsic+signals.">Functional architecture of cortex revealed by optical imaging of intrinsic signals.</a> Nature. 324, 361-364 (1986).</li><li>Dunn, A. K. <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+cerebral+blood+flow+using+laser+speckle.">Dynamic imaging of cerebral blood flow using laser speckle.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 21, 195-201 (2001).</li><li>Villringer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+perfusion+of+the+rat+brain+cortex:+An+in+vivo+confocal+microscopy+study.">Capillary perfusion of the rat brain cortex: An in vivo confocal microscopy study.</a> Circulation Research. 75, 55-62 (1994).</li><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>Srinivasan, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+for+the+quantitative+study+of+cerebrovascular+physiology.">Optical coherence tomography for the quantitative study of cerebrovascular physiology.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &#38; Metabolism. 31, 1339-1345 (2011).</li><li>Hu, S., Wang, L. 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Imagerie biphotonique à travers une fenêtre ports exige la transmission à travers l&#39;os aminci et la dure-mère, ce qui atténue la lumière laser et ajoute des aberrations optiques à plus grande profondeur 8. Cependant, malgré cet inconvénient, les profondeurs d&#39;imagerie jusqu&#39;à 250 um en dessous de la surface piale peut être atteint avec 900 nm d&#39;excitation. Des profondeurs d&#39;imagerie plus élevés peuvent en principe être possible avec des longueurs d&#39;onde d&#39;excitation p...

<table border="1"><tbody><tr><td> Agent </td><td> Route de la livraison </td><td> Dose pour la souris </td><td> Durée </td><td> Remarques </td><td> Source </td><td> Ref Ref </td></tr><tr><td> Pentobarbital (Nembutal) </td><td> IP </td><td> 90 pg / g </td><td> 15-60 min </td><td> Marge de sécurité étroite. Travailler jusqu&#39;à la dose appropriée de l&#39;anesthésie lentement. Supplément de 10% de la dose d&#39;induction selon les besoins. </td><td> 036093; Butler Schein </td><td> 7 </td></tr><tr><td> La kétamine (Ketaset) mélangé avec xylazine (Anased) </td><td> IP </td><td> 60 pg / g (K) 10 pg / g (X) (mélange dans une même seringue) </td><td> 20-30 min </td><td> Xylazine est co-injecté comme relaxant musculaire et analgésique. Supplément que kétamine à 50% de la dose d&#39;induction selon les besoins. </td><td> (K) 010177, (X) 033 198; Butler Schein </td><td> 7 </td></tr><tr><td> L&#39;isoflurane (Isothesia) </td><td> Inhalation </td><td> 4% de la concentration moyenne alvéolaire (MAC) pour l&#39;induction, 1-2% de la MAC pour l&#39;entretien </td><td> 4-6 h. </td><td> À condition en mélange de l&#39;oxygène 70% et 30% de protoxyde d&#39;azote. L&#39;anesthésie prolongée conduit à ralentir la récupération. </td><td> 029403; Butler Schein </td><td> 26 </td></tr></tbody></table> Tableau 1. Suggérée agents anesthésiques pour les études de survie. <table border="1"><tbody><tr><td> ARTICLE </td><td> SOCIÉTÉ </td><td><strong&gt; CATALOGUE # / MODÈLE </td></tr><tr><td> Betadine </td><td> Butler Schein </td><td> 6906950 </td></tr><tr><td> La buprénorphine (Buprenex) </td><td> Butler Schein </td><td> 031919 </td></tr><tr><td> Fluorescéine isothiocyanate dextrane, 2 MDa poids moléculaire </td><td> Sigma </td><td> FD2000S </td></tr><tr><td> L&#39;alcool isopropylique </td><td> Pêcheur </td><td> AC42383-0010 </td></tr><tr><td> Solution de lactate de Ringer </td><td> Butler Schein </td><td> 009846; </td></tr><tr><td> Lidocaïne, 2% (v / v) </td><td> Butler Schein </td><td> 002468 </td></tr><tr><td> Saline </td><td> Butler Schein </td><td> 009861 </td></tr><tr><td> Lait chirurgicale </td><td> Butler Schein </td><td&gt; 014325 </td></tr><tr><td> Rouge Texas dextrane, 70 kDa de poids moléculaire </td><td> Invitrogen </td><td> D1864 </td></tr><tr><td> Maxizyme </td><td> Butler Schein </td><td> 035646 </td></tr><tr><td> DISPOSABLES </td></tr><tr><td> Carbide bavures, taille de la pointe 1/2 mm </td><td> Outils belle science </td><td> 19007-05 </td></tr><tr><td> Applicateurs pointe pigé </td><td> Fisher Scientific </td><td> 23-400-100 </td></tr><tr><td> Couvercle en verre, pas. 0 épaisseur </td><td> Thomas scientifique </td><td> 6661B40 </td></tr><tr><td> La colle cyanoacrylate </td><td> Industries ND </td><td> 31428 H04308 </td></tr><tr><td> Époussetage à gaz </td><td> Newegg </td><td> N82E16848043429 </td></tr><tr><td> Poudre de ciment Grip </td><td> Dentsply </td><td> 675571 </td></tr><tr><td> Ciment Grip solvant </td><td> Dentsply </td><td> 675572 </td></tr><tr><td> Seringue à insuline, 0,3 ml de volume avec 29,5 aiguille de la jauge </td><td> Butler Schein </td><td> 018384 </td></tr><tr><td> D&#39;écrous et de boulons pour fixer la tête </td><td> Digikey </td><td> Nut, H723-ND; boulon, R2-56X1/4-ND </td></tr><tr><td> Pommade ophtalmique </td><td> Butler Schein </td><td> 039886 </td></tr><tr><td> Lames de bistouri </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-460-448 </td></tr><tr><td> Vis, autotaraudante # 000 </td><td> JI Morris Company </td><td> FF000CE125 </td></tr><tr><td> Silicone aquarium d&#39;étanchéité </td><td> Perfecto Fabrication </td><td> 31001 </td></tr><tr><td> Poudre d&#39;oxyde d&#39;étain </td><td> Maman Minerals </td><td> EQT-TINOX </td></tr><tr><td> ÉQUIPEMENT </td></tr><tr><td> Scribe de verre </td><td> Fisher Scientific </td><td> 08-675 </td></tr><tr><td> Microscope à dissection </td><td> Carl Zeiss </td><td> OPMI-1 FC </td></tr><tr><td> Perceuse électrique alimenté </td><td> Foredom ou Osada </td><td> K.1020 (Foredom) ou EXL-M40 (Osada) </td></tr><tr><td> Rasoir électrique </td><td> Wahl </td><td> Série 8900 </td></tr><tr><td> Forceps, Dumont ne. 55 </td><td> Outils belle science </td><td> 11255-20 </td></tr><tr><td> Coussin chauffant Commentaires réglementé </td><td> FHC </td><td> 40-90-8 (thermistor rectal, 40-90-5D-02; hmanger pad, 40-90-2-07) </td></tr><tr><td> Vaporisateur isoflurane </td><td> Ohmeda </td><td> IsoTec4 </td></tr><tr><td> Oxymètre de pouls </td><td> Starr Sciences de la Vie </td><td> MouseOx </td></tr><tr><td> Tournevis, miniature </td><td> Garret Wade </td><td> 26B09.01 </td></tr><tr><td> Cadre stéréotaxique </td><td> Kopf Instruments </td><td> Modèle 900 (avec masque d&#39;anesthésie de la souris et les non-rupture barres d&#39;oreilles) </td></tr><tr><td> Ciseaux chirurgicaux, extrémité émoussée </td><td> Outils belle science </td><td> 14078-10 </td></tr><tr><td> Nettoyeur à ultrasons </td><td> Fisher Scientific </td><td> 15-335-30 </td></tr></tbody></table> Tableau 2. Liste des réactifs spécifiques, consommables et équipements.

a polished and reinforced thinned-skull window for long-term imaging of the mouse brain

L&#39;imagerie in vivo de la fonction corticale nécessite un accès optique au cerveau sans interruption de l&#39;environnement intracrânienne. Nous présentons une méthode pour former un crâne poli et armé amincie (ports) fenêtre dans le crâne de la souris qui s&#39;étend sur plusieurs millimètres de diamètre et est stable depuis des mois. Le crâne est amincie à 10 à 15 um d&#39;épaisseur avec une perceuse à main pour réaliser une clarté optique, et est ensuite recouverte d&#39;une colle cyanoacrylate et une vitre de protection à: 1) fournir une rigidité, 2) inhiber la repousse osseuse et 3) réduire la diffusion de la lumière des irrégularités sur la surface osseuse. Depuis le crâne n&#39;est pas violé, une inflammation qui pourrait affecter le processus de l&#39;étude est considérablement réduit. Des profondeurs d&#39;imagerie allant jusqu&#39;à 250 um en dessous de la surface corticale peut être réalisé en utilisant la microscopie biphotonique à balayage laser. Cette fenêtre est bien adapté pour étudier le débit sanguin cérébral et la fonction cellulaire dans les préparations à la fois anesthésiés et éveillés. Il offre en outre l&#39;opportunity de manipuler l&#39;activité des cellules à l&#39;aide optogénétique ou d&#39;interrompre le flux sanguin dans les vaisseaux ciblés par irradiation de la circulation photosensibilisants.

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A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain

Nous présentons une méthode pour former une fenêtre d&#39;imagerie dans le crâne de la souris qui s&#39;étend millimètres et est stable pendant des mois sans inflammation du cerveau. Cette méthode est bien adaptée pour les études longitudinales de la circulation sanguine, la dynamique cellulaire et cellulaire / structure vasculaire en utilisant la microscopie à deux photons.

Une poli et renforcé Diluée-crâne fenêtre for Long-term imagerie du cerveau de souris

In vivo imaging of cortical function requires optical access to the brain without disruption of the intracranial environment. We present a method to form ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Chronic Imaging of Mouse Visual Cortex Using a Thinned-skull Preparation

Imagerie chronique des souris cortex visuel en utilisant une préparation Diluée-crâne

In vivo imaging using two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) allows the study of living cells and neuronal processes in the intact brain. The ...

Recherche

Neurosciences

Intravital Microscopy of the Mouse Brain Microcirculation using a Closed Cranial Window

Microscopie intravitale de la microcirculation cérébrale souris en utilisant une fenêtre fermée crânienne

This experimental model was designed to assess the mouse pial microcirculation during acute and chronic, physiological and pathophysiological hemodynamic, ...

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

Multiple-Mouse Imaging neuroanatomiques par résonance magnétique

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

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Formation extinction pendant la fenêtre Reconsolidation empêche la récupération de la peur

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents ...

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

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Un indicateur moléculaire de l&#39;adaptation à long terme olfactive dans<em&gt; C. elegans</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

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Diluée-skull Technique fenêtre corticale pour<em&gt; In Vivo</em&gt; Tomographie par cohérence optique d&#39;imagerie

Optical coherence tomography (OCT) is a biomedical imaging technique  with high spatial-temporal resolution. With its minimally invasive approach OCT  has ...

Improved Preparation and Preservation of Hippocampal Mouse Slices for a Very Stable and Reproducible Recording of Long-term Potentiation

Amélioration de la préparation et la conservation de l&#39;hippocampe Tranches de souris pour un enregistrement très stable et reproductible de potentialisation à long terme

Long-term potentiation (LTP) is a type of synaptic plasticity characterized by an increase in synaptic strength and believed to be involved in memory ...

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

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Deux-Photon<em&gt; In vivo</em&gt; Imagerie des épines dendritiques dans le cortex de souris utilisant un crâne-Diluée Préparation

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

Long-term Time Lapse Imaging of Mouse Cochlear Explants

À long terme Accéléré imagerie de souris cochléaires explants

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building ...

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

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Microchambres agarose à long terme de l&#39;imagerie calcique<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure ...