Name: a polished and reinforced thinned-skull window for long-term imaging of the mouse brain
Uploaded: 2012-03-07T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain at JoVE.com

Эта работа выполнена при финансовой поддержке Американской Ассоциации Сердца (пост-докторские стипендии для AYS) и Национального института здоровья (MH085499, EB003832 и OD006831 Д. К.). Мы благодарим Beth Фридман и Пабло Блиндер замечания по рукописи.

1. Подготовка к операции я <ol><li> Очистите хирургических инструментов, sonicating в смеси Maxizyme и хирургических молока в ультразвуковой очиститель. Автоклава хирургические инструменты перед каждым экспериментом. </li><li> Убедитесь, что все необходимые реагенты и расходные материалы имею?...

<ol>
	<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. D., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+two-photon+imaging+of+blood+flow+in+cortex.">Quantitative two-photon imaging of blood flow in cortex.</a> Imaging in Neuroscience and Development. , 927-937 (2011).</li><li>Drew, P. J., Shih, A. Y., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluctuating+and+sensory-induced+vasodynamics+in+rodent+cortex+extends+arteriole+capacity.">Fluctuating and sensory-induced vasodynamics in rodent cortex extends arteriole capacity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 108, 8473-8473 (2011).</li><li>Mostany, R., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+2-Photon+Imaging+of+Blood+Flow+in+the+Neocortex+through+a+Cranial+Window.">A Method for 2-Photon Imaging of Blood Flow in the Neocortex through a Cranial Window.</a> J. Vis. Exp. (12), e678-e678 (2008).</li><li>Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+reversible+changes+in+dendritic+spine+structure+in+vivo+gated+by+the+degree+of+ischemia.">Rapid reversible changes in dendritic spine structure in vivo gated by the degree of ischemia.</a> Journal of Neuroscience. 25, 5333-5338 (2005).</li><li>Takano, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Astrocyte-mediated+control+of+cerebral+blood+flow.">Astrocyte-mediated control of cerebral blood flow.</a> Nature Neuroscience. 9, 260-267 (2006).</li><li>Drew, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+optical+access+through+a+polished+and+reinforced+thinned+skull.">Chronic optical access through a polished and reinforced thinned skull.</a> Nature Methods. 7, 981-984 (2010).</li><li>Marker, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thin-skull+window+technique+for+chronic+two-photon+in+vivo+imaging+of+murine+microglia+in+models+of+neuroinflammation.">A thin-skull window technique for chronic two-photon in vivo imaging of murine microglia in models of neuroinflammation.</a> Journal of Visualized Experiments. (43), e2059-e2059 (2010).</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>Martin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+neural-hemodynamic+coupling+and+the+hemodynamic+response+function+in+the+awake+rat.">Investigating neural-hemodynamic coupling and the hemodynamic response function in the awake rat.</a> Neuroimage. 32, 33-48 (2006).</li><li>Shih, A. Y. <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+microscopy+as+a+tool+to+study+blood+flow+and+neurovascular+coupling+in+the+rodent+brain.">Two-photon microscopy as a tool to study blood flow and neurovascular coupling in the rodent brain.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. , (2011).</li><li>Kobat, D. <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+multiphoton+microscopy+using+longer+wavelength+excitation.">Deep tissue multiphoton microscopy using longer wavelength excitation.</a> Optics Express. 17, 13354-13364 (2009).</li><li>Holtmaat, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=high-resolution+imaging+in+the+mouse+neocortex+through+a+chronic+cranial+window.">high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window.</a> Nature Protocols. 4, 1128-1144 (2009).</li><li>Xu, H. 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. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoacoustic+imaging+and+characterization+of+the+microvasculature.">Photoacoustic imaging and characterization of the microvasculature.</a> Journal of Biomedical Optics. 15, 011101-011101 (2010).</li><li>Flecknell, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laboratory animal anesthesia. , (1987).</li></ol>

Двухфотонного изображений через окно портов требует передачи через разбавленной костей и твердой мозговой оболочкой, которая ослабляет свет лазера и добавляет оптических аберраций на больших глубинах 8. Однако, несмотря на этот недостаток, изображения глубиной до 250 мкм ниже пи?...

<table border="1"><tbody><tr><td> Агент </td><td> Маршрут доставки </td><td> Доза для мыши </td><td> Продолжительность </td><td> Примечания </td><td> Источник </td><td> Работы работы </td></tr><tr><td> Фенобарбитала (Nembutal) </td><td> IP </td><td> 90 мкг / г </td><td> 15-60 мин </td><td> Ограниченный запас прочности. Работа до надлежащую дозу наркоза медленно. Дополнение 10% от индукционной дозы по мере необходимости. </td><td> 036093, Шейн Батлер </td><td> 7 </td></tr><tr><td> Кетамин (Ketaset), смешанного с Ксилазин (Anased) </td><td> IP </td><td> 60 мкг / г (К) 10 мкг / г (X) (соединение в одном шприце) </td><td> 20-30 мин </td><td> Ксилазин совместно вводят как мышечный релаксант и анальгетик. Дополнение только кетамина на 50% индукции дозу по мере необходимости. </td><td> (K) 010177, (X) 033198; Шейн Батлер </td><td> 7 </td></tr><tr><td> Изофлюран (Isothesia) </td><td> Вдыхание </td><td> 4% означает, альвеолярной концентрации (ПДК) для индукции; 1-2% MAC для обеспечения </td><td> 4-6 часов. </td><td> Предоставляется в смеси из 70% кислорода и 30% закиси азота. Длительная анестезия приводит к медленному восстановлению. </td><td> 029403, Шейн Батлер </td><td> 26 </td></tr></tbody></table> Таблица 1. Предлагаемые анестетиков для выживания исследований. <table border="1"><tbody><tr><td> ПУНКТ </td><td> КОМПАНИИ </td><td><stroнг&gt; КАТАЛОГ # / МОДЕЛЬ </td></tr><tr><td> Бетадин </td><td> Шейн Батлер </td><td> 6906950 </td></tr><tr><td> Бупренорфин (Buprenex) </td><td> Шейн Батлер </td><td> 031919 </td></tr><tr><td> Флуоресцеина изотиоцианат декстран, 2 МДа молекулярной массой </td><td> Сигма </td><td> FD2000S </td></tr><tr><td> Изопропиловый спирт </td><td> Рыбак </td><td> AC42383-0010 </td></tr><tr><td> Лактата раствор Рингера </td><td> Шейн Батлер </td><td> 009846; </td></tr><tr><td> Раствор лидокаина, 2% (объем / объем) </td><td> Шейн Батлер </td><td> 002468 </td></tr><tr><td> Солевой </td><td> Шейн Батлер </td><td> 009861 </td></tr><tr><td> Хирургическое молока </td><td> Шейн Батлер </td><td&gt; 014325 </td></tr><tr><td> Texas Red декстрана 70 кДа молекулярной массой </td><td> Invitrogen </td><td> D1864 </td></tr><tr><td> Maxizyme </td><td> Шейн Батлер </td><td> 035646 </td></tr><tr><td> Расходные материалы </td></tr><tr><td> Карбида заусенцев, 1/2 мм размер сопла </td><td> Изобразительных средств наук </td><td> 19007-05 </td></tr><tr><td> Cottoned аппликаторы наконечник </td><td> Fisher Scientific </td><td> 23-400-100 </td></tr><tr><td> Крышка стекла, нет. 0 толщины </td><td> Томас Научно </td><td> 6661B40 </td></tr><tr><td> Цианакрилатный клей </td><td> ND промышленности </td><td> 31428 H04308 </td></tr><tr><td> Газ тряпкой </td><td> Newegg </td><td> N82E16848043429 </td></tr><tr><td> Порошок сцепление цемента </td><td> Dentsply </td><td> 675571 </td></tr><tr><td> Сцепление цементного растворителя </td><td> Dentsply </td><td> 675572 </td></tr><tr><td> Инсулиновый шприц, объемом 0,3 мл с иглой 29,5 </td><td> Шейн Батлер </td><td> 018384 </td></tr><tr><td> Гайку и болт для обеспечения головы </td><td> Конденсаторы </td><td> Орех, H723-ND, болт, R2-56X1/4-ND </td></tr><tr><td> Офтальмология мазь </td><td> Шейн Батлер </td><td> 039886 </td></tr><tr><td> Скальпель лезвия </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-460-448 </td></tr><tr><td> Винты, саморезы # 000 </td><td> СО Morris компании </td><td> FF000CE125 </td></tr><tr><td> Силиконовый герметик аквариум </td><td> Производство Perfecto </td><td> 31001 </td></tr><tr><td> Порошок оксида олова </td><td> Мама Минералов </td><td> EQT-TINOX </td></tr><tr><td> ОБОРУДОВАНИЕ </td></tr><tr><td> Стекло писец </td><td> Fisher Scientific </td><td> 08-675 </td></tr><tr><td> Препаровальная лупа </td><td> Carl Zeiss </td><td> OPMI FC-1 </td></tr><tr><td> Электрическая дрель </td><td> Foredom или Осада </td><td> K.1020 (Foredom) или EXL-M40 (Осада) </td></tr><tr><td> Электрическая бритва </td><td> Wahl </td><td> Серия 8900 </td></tr><tr><td> Пинцет, Дюмон нет. 55 </td><td> Изобразительных средств наук </td><td> 11255-20 </td></tr><tr><td> Обратная связь регулируемой площадке тепло </td><td> FHC </td><td> 40-90-8 (ректальные термистор, 40-90-5D-02, честь площадки, 40-90-2-07) </td></tr><tr><td> Изофлюран испаритель </td><td> Ohmeda </td><td> IsoTec4 </td></tr><tr><td> Пульсоксиметр </td><td> Старр наук о жизни </td><td> MouseOx </td></tr><tr><td> Отвертка, миниатюрные </td><td> Гаррет Уэйд </td><td> 26B09.01 </td></tr><tr><td> Стереотаксической кадров </td><td> Kopf Instruments </td><td> Модель 900 (с помощью мыши маска анестезией и не разрыв уха бары) </td></tr><tr><td> Хирургические ножницы, тупым концом </td><td> Изобразительных средств наук </td><td> 14078-10 </td></tr><tr><td> Ультразвуковой очиститель </td><td> Fisher Scientific </td><td> 15-335-30 </td></tr></tbody></table> Таблица 2. Перечень специфических реагентов, расходных материалов и оборудования.

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

В естественных изображений корковых функций требует оптического доступа к мозгу без нарушения внутричерепного окружающей среды. Представлен метод формирования полированного и железобетонных разбавленной черепа (портов) в окно мыши череп, который охватывает несколько миллиметров в диаметре и стабилен в течение месяца. Череп разбавленной от 10 до 15 мкм в толщину с ручной буровой для достижения оптической прозрачностью, а затем обложил цианакрилатного клея и покровного стекла: 1) обеспечивает жесткость, 2) подавляют костный подроста и 3) уменьшить рассеяние света от неровностей на поверхности кости. С черепа не нарушена, любое воспаление, которое может повлиять на процесс изучается значительно снижается. Изображений глубине до 250 мкм ниже поверхности коры может быть достигнуто с помощью двухфотонного лазерной сканирующей микроскопии. Это окно хорошо подходит для изучения мозгового кровотока и клеточной функции как наркоз и проснуться препаратов. Кроме того, он предлагает опможность управлять клеточной активности использования optogenetics или нарушать кровоток в сосудах целевых облучения циркулирующего фотосенсибилизаторов.

Watch this Scientific Journal Video about A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain at JoVE.com

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

Представлен метод формирования изображения окна в мышь череп, который охватывает миллиметров и стабилен в течение месяца без воспаление головного мозга. Этот метод хорошо подходит для продольного исследования кровотока, клеточной динамики, и клетка / сосудистые структуры с использованием двух-фотонной микроскопии.

Полированные и железобетона тоньше череп-Window для долгосрочных изображений из мозга мыши

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

Хронический изображений Мыши зрительной коры Использование тоньше черепа-подготовка

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

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

Прижизненные микроскопия микроциркуляции мозга мыши, используя Закрытая черепно Window

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

Несколько мыши нейроанатомической Магнитно-резонансная томография

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

Вымирание обучение в течение Обратное уплотнение окон невозможным восстановление страха

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

Молекулярная Считывание Долгосрочные обонятельной адаптации в<em&gt; C. Элеганс</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

Разреженных черепа кортикальной Техника окна для<em&gt; В Vivo</em&gt; Оптической когерентной томографии изображений

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

Улучшенная Подготовка и консервация срезов гиппокампа мышь для очень стабильный и воспроизводимый Запись Долгосрочные Потенцирования

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

Двухфотонное<em&gt; В естественных условиях</em&gt; Визуализация дендритных шипиков в мыши Cortex Использование разреженных черепа Подготовка

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

Долгосрочный длительной Визуализация мыши Cochlear эксплантов

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

Агарозные микрокамеры для долгосрочного Кальций изображений<em&gt; Caenorhabditis Элеганс</em

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