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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Diese Arbeit wurde von der American Heart Association (Postdoc-Stipendium an AYS) und der National Institutes of Health (MH085499, EB003832 und OD006831 zu DK) unterstützt. Wir bedanken uns bei Beth Friedman und Pablo Blinder für Anmerkungen zum Manuskript.

1. Vorbereitung für Chirurgie I <ol><li> Reinigen Sie die chirurgischen Instrumente im Ultraschallbad in einer Mischung aus Maxizyme und Chirurgische Milch in einem Ultraschallreiniger. Autoklavieren chirurgische Instrumente vor jedem Experiment. </li><li> Stellen Sie sicher, dass alle notwendigen Reagenzien und Verbrauchsmaterial zur Verfügung stehen. Eine Liste von Reagenzien und Verbrauchsmaterial ist in Tabelle 2 bereitgestellt. Reagenzien und Einwegartikel, die in Kontakt mit dem freiliegenden Gewebe...

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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. 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Zwei-Photonen-Bildgebung durch eine Ports Fenster erfordert die Übertragung durch den ausgedünnten Knochen und Dura, welches das Laserlicht dämpft und fügt optischen Aberrationen in größeren Tiefen 8. Doch trotz dieses Nachteils kann bildgebenden Tiefen bis zu 250 mu m unterhalb der Pia-Oberfläche mit 900 nm Anregung erreicht werden. Größere Tiefen Bildgebung kann im Prinzip möglich sein, mit mehr Anregungswellenlängen 13. Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode ist das Fehlen von kortik...

<table border="1"><tbody><tr><td> Agent </td><td> Route der Lieferung </td><td> Dosis für die Maus </td><td> Dauer </td><td> Hinweise </td><td> Quelle </td><td> Ref </td></tr><tr><td> Pentobarbital (Nembutal) </td><td> IP </td><td> 90 ug / g </td><td> 15-60 min </td><td> Schmale Sicherheitsmarge. Arbeiten Sie bis zu richtigen Dosis der Narkose langsam. Zuschlag 10% der Induktionsdosis wie erforderlich. </td><td> 036093; Butler Schein </td><td> 7 </td></tr><tr><td> Ketamin (Ketaset) mit Xylazin (Anased) gemischt </td><td> IP </td><td> 60 ug / g (K) 10 ug / g (X) (Mischung in derselben Spritze) </td><td> 20-30 min </td><td> Xylazin wird als Muskelrelaxans und Analgetikum co-injiziert. Zuschlag nur Ketamin bei 50% der Induktion Dosis erforderlich. </td><td> (K) 010.177, (X) 033.198; Butler Schein </td><td> 7 </td></tr><tr><td> Isofluran (Isothesia) </td><td> Inhalation </td><td> 4% bedeuten alveolare Konzentration (MAC) für die Induktion; 1-2% MAC für die Wartung </td><td> 06.04 Uhr. </td><td> Bildquelle in einer Mischung aus 70% Sauerstoff und 30% Distickstoffmonoxid. Längerer Betäubung führt zur Genesung verlangsamen. </td><td> 029403; Butler Schein </td><td> 26 </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Empfohlene Anästhetika für das Überleben Studien. <table border="1"><tbody><tr><td> ITEM </td><td> UNTERNEHMEN </td><td><strong&gt; Catalog # / MODELL </td></tr><tr><td> Betadine </td><td> Butler Schein </td><td> 6906950 </td></tr><tr><td> Buprenorphin (Buprenex) </td><td> Butler Schein </td><td> 031919 </td></tr><tr><td> Fluoresceinisothiocyanat Dextran, 2 MDa Molekulargewicht </td><td> Sigma </td><td> FD2000S </td></tr><tr><td> Isopropylalkohol </td><td> Fischer </td><td> AC42383-0010 </td></tr><tr><td> Ringer-Laktat-Lösung </td><td> Butler Schein </td><td> 009846; </td></tr><tr><td> Lidocain-Lösung, 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> Chirurgische Milk </td><td> Butler Schein </td><td&gt; 014325 </td></tr><tr><td> Texas Red Dextran, 70 kDa Molekulargewicht </td><td> Invitrogen </td><td> D1864 </td></tr><tr><td> Maxizyme </td><td> Butler Schein </td><td> 035646 </td></tr><tr><td> EINWEGARTIKEL </td></tr><tr><td> Hartmetallfräser, 1/2 mm Düsengröße </td><td> Fine Science Tools </td><td> 19007-05 </td></tr><tr><td> Cottoned Spitze Applikatoren </td><td> Fisher Scientific </td><td> 23-400-100 </td></tr><tr><td> Deckglas, nein. 0 Dicke </td><td> Thomas Scientific </td><td> 6661B40 </td></tr><tr><td> Sekundenkleber </td><td> ND Industries </td><td> 31428 H04308 </td></tr><tr><td> Gas-Staubtuch </td><td> Newegg </td><td> N82E16848043429 </td></tr><tr><td> Grip Zementpulver </td><td> Dentsply </td><td> 675571 </td></tr><tr><td> Grip Zement Lösungsmittel </td><td> Dentsply </td><td> 675572 </td></tr><tr><td> Insulinspritze, 0,3 ml Volumen mit 29,5 Gauge-Nadel </td><td> Butler Schein </td><td> 018384 </td></tr><tr><td> Mutter und Schraube, um den Kopf zu sichern </td><td> Digikey </td><td> Nuss-, H723-ND, Bolzen, R2-56X1/4-ND </td></tr><tr><td> Ophthalmische Salbe </td><td> Butler Schein </td><td> 039886 </td></tr><tr><td> Skalpellklingen </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-460-448 </td></tr><tr><td> Schrauben, selbstschneidend # 000 </td><td> JI Morris Company </td><td> FF000CE125 </td></tr><tr><td> Silikon-Dichtstoff Aquarium </td><td> Perfecto Fertigung </td><td> 31001 </td></tr><tr><td> Zinnoxidpulver </td><td> Mamas Minerals </td><td> EQT-TiNOX </td></tr><tr><td> EQUIPMENT </td></tr><tr><td> Glas-Schreiber </td><td> Fisher Scientific </td><td> 08-675 </td></tr><tr><td> Seziermikroskop </td><td> Carl Zeiss </td><td> OPMI-1 FC </td></tr><tr><td> Elektrische Bohrmaschine </td><td> Foredom oder Osada </td><td> K.1020 (Foredom) oder EXL-M40 (Osada) </td></tr><tr><td> Elektrische Rasierer </td><td> Wahl </td><td> Serie 8900 </td></tr><tr><td> Pinzetten, Dumont-Nr. 55 </td><td> Fine Science Tools </td><td> 11255-20 </td></tr><tr><td> Ihre Meinung geregelten Heizkissen </td><td> FHC </td><td> 40-90-8 (rektal Thermistor, 40-90-5D-02; hessen-Pad, 40-90-2-07) </td></tr><tr><td> Isofluran Verdampfer </td><td> Ohmeda </td><td> IsoTec4 </td></tr><tr><td> Pulsoximeter </td><td> Starr Life Sciences </td><td> MouseOx </td></tr><tr><td> Schraubendreher, Miniatur </td><td> Garret Wade </td><td> 26B09.01 </td></tr><tr><td> Stereotaktischen Rahmen </td><td> Kopf Instruments </td><td> Modell 900 (mit der Maus Narkosemaske und Nicht-Bruch Ohr Bars) </td></tr><tr><td> Chirurgische Schere, stumpfen Ende </td><td> Fine Science Tools </td><td> 14078-10 </td></tr><tr><td> Ultraschallreiniger </td><td> Fisher Scientific </td><td> 15-335-30 </td></tr></tbody></table> Tabelle 2. Liste der spezifischen Reagenzien, Verbrauchsmaterialien und Geräten.

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

In-vivo-Bildgebung der kortikalen Funktion erfordert optische Zugang zum Gehirn ohne Störung des intrakraniellen Umwelt. Wir stellen eine Methode, um eine polierte und verstärkte ausgedünnt Schädel (Ports) Fenster in der Maus Schädel, die mehrere Millimeter im Durchmesser überspannt und ist über Monate stabil zu bilden. Der Schädel auf 10 bis 15 um in der Dicke mit einer Hand gehalten Bohrer optische Klarheit zu erreichen verdünnt und dann mit Sekundenkleber und ein Deckglas zu überlagern: 1) für Steifigkeit, 2) zu verhindern Knochenwachstum und 3) zu reduzieren Lichtstreuung von Unregelmäßigkeiten auf der Knochenoberfläche. Da der Schädel nicht verletzt ist, wird jede Entzündung, die den Prozess beeinflussen könnten, untersucht stark reduziert. Imaging Tiefen von bis zu 250 mu m unterhalb der kortikalen Oberfläche kann mit Hilfe der Zwei-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskopie werden. Dieses Fenster eignet sich gut zur Hirndurchblutung und zelluläre Funktion in beide betäubt und wach Vorbereitungen zu studieren. Es bietet darüber hinaus den OPPortunity zu manipulieren Zellaktivität mit Optogenetik oder um den Blutfluss in ausgewählten Behältern durch Bestrahlung der zirkulierenden Photosensibilisatoren stören.

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

Wir stellen eine Methode, um ein bildgebendes Fenster in der Maus, die Schädel Millimeter überspannt und ist seit Monaten ohne Entzündung des Gehirns stabil zu bilden. Diese Methode wird auch für longitudinale Studien des Blutflusses, Zelluläre Dynamik und Zell / vaskuläre Struktur mit zwei-Photonen-Mikroskopie geeignet.

Eine polierte und verstärkte ausgedünnten Schädel Fenster für Langzeit-Imaging im Gehirn der Maus

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

Chronische Imaging of Mouse Visual Cortex Mit einem ausgedünnten Schädel Vorbereitung

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

Forschung

Neurowissenschaften

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

Intravitalmikroskopie von Gehirn der Maus Mikrozirkulation mit einem Closed Cranial Fenster

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-Maus Neuroanatomische 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 ...

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Extinction Training Während der Rückverfestigung Fenster Verhindert Recovery-of Fear

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

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

A Molecular Auslesen Langfristige Olfactory Anpassung in<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

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

Verdünnt-skull Kortikale Fenster-Technik für<em&gt; In Vivo</em&gt; Optical Coherence Tomography Imaging

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

Verbesserte Zubereitung und Konservierung von Hippocampus Maus Slices für eine sehr stabile und reproduzierbare Erfassung der Langzeit-Potenzierung

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

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

Zwei-Photonen-<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging von dendritischen Dornen in der Maus Cortex Mit einem ausgedünnten Schädel Vorbereitung

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

Langfristige Zeitraffer-Imaging von Maus Cochlear Explantate

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

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Agarose Mikrokammern für Langzeit Calcium Imaging von<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 ...