Name: symmetric bihemispheric postmortem brain cutting to study healthy and pathological brain conditions in humans
Uploaded: 2016-12-18T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Symmetric Bihemispheric Postmortem Brain Cutting to Study Healthy and Pathological Brain Conditions in Humans at JoVE.com

We thank the thousands of brain donors, patients, families, and neuroscientists around the world who, during the last two centuries and through their generous gifts and intellectual efforts, helped to discover how the human brain works, to understand devastating brain diseases, and to develop treatments thereof. We particularly thank Mrs. Cecilia V. Feltis for editing and reviewing this manuscript.

Prosedyrer som involverer post mortem menneskelig vev har blitt gjennomgått av Institutional Review Board og unntatt etter 45 CFR (Code of Federal Regulations). MERK: Protokollen beskriver en symmetrisk bihemispheric hjerne cutting prosedyre for postmortem hjernen vurderingen avsluttet for nevropatologiske studier på mennesker. Detaljerte beskrivelser av apparater, instrumenter, materialer og utstyr som trengs for å utføre menneskelige hjerne skjæring vil bli ekskludert. Materialer og komponenter til hjerne disseksjoner er valg...

Denne hjernen kutte metoden kan tilpasses de spesielle behovene til hver helsetjenester lab (for eksempel ved å redusere antall cerebral regioner for å vurdere for hver halvkule) og samtidig beholde den bihemispheric symmetrisk cutting prosedyre som en av de viktigste funksjonene. Denne foreslåtte protokollen kan brukes for rutinemessige prosedyrer (forskningsorientert nevropatologiske sentre) eller bare når det er nødvendig (spesifikke klinisk orienterte studier). Det kan selektivt brukes kun for bestemte typer un...

Neuropathologists har den vitenskapelige privilegium, intellektuell ære, og diagnostisk plikt til å vurdere menneskelige hjerne. For mange tiår, til detaljerte kliniske beskrivelser av hjernesykdommer og store anstrengelser individuate deres mulige neurohistological korrelater i menneske post mortem hjerner har blitt gjennomført. Historisk sett dette arbeidet representerte den mest produktive modalitet der de medisinske fag, og nevrologi spesielt, avansert i moderne tid. Takk til tidligere eminente neuropathologists og deres engasjement, besluttsomhet, stipend, og forbløffende evne til å skille mellom normale og unormale hjernen vev (ofte ved hjelp av svært rudimental verktøy), kan vi nå undersøke og målet sykdommer som Alzheimer-Perusini sykdom (urettferdig bare kalt Alzheimers sykdom, APD / AD) 1, Parkinsons sykdom (PD) 2, Creutzfeldt-Jakobs sykdom (CJD) 3, Lou-Gehrig sykdom / amyotrofisk lateral Sclerosis (ALS) 4, og Guam sykdoms 5, for å nevne noen. Avanserte teknikker for neuroimaging, for eksempel HD-datastyrte tomografi (dvs. multisection spiral CT scan, CT angiografi), funksjonelle og morfologiske magnetic resonance imaging (dvs. fMRI, diffusjon-MRI, tractography-MR, etc.), Positron Emission Tomography (PET), ultralydbasert avbildnings, og andre, har sikkert endret vår generelle tilnærming på hvordan å diagnostisere og kurere nevrologiske og psykiatriske pasienter. Likevel, selv om bildediagnostiske teknikker er i stand til å visualisere en persons hjerne når live, har de ikke tilbyr muligheten, på forekommende øyeblikket, til direkte analysere svært intrikate cellulære og subcellulære strukturer av celler, for eksempel nerveceller; eller for å visualisere, mark, og kvantifisere spesifikke typer intracellulære lesjoner; eller til nettopp indikere deres nevroanatomi eller subregionale lokalisering på circuital og sub-circuital anatomiske nivåer. For eksempel, kan bildediagnostiske teknikker ikke identifisere eller lokalisere Lewy Bodies (LB) i pigmenterte nevroner i substantia nigra (SN), en felles patologisk trekk assosiert med PD, eller neurofibrillary floker (NFT) i entorhinal cortex, et klassisk trekk ved AD og andre hjernesykdommer. Nevropatologiske undersøkelser kombinert med avansert digital mikroskopi er fortsatt unreplaceable for detalj clinicopathological sammenhenger, og dermed for definitive diagnoser. På grunn av den særegne anatomo-funksjonelle egenskaper av den menneskelige hjerne, og særlig til dens anatomiske lokalisasjon (det vil si inne i skallen, en naturlig beskyttende system som ikke tillater den direkte undersøkelse av dets innhold), innføring av in vivo bildediagnostiske teknikker har usedvanlig hjalp klinikere og forskere for å finne første svar på noen av mysteriene i dette komplekset vev. Det er imidlertid ingen kliniske eller neuroimaging metodikk som kan erstatte en unik mulighet til direkte å analysere hjernevevet under en obduksjon. Bare organisert innsamling, bevaring, og kategorisering av menneskelige hjerne kan tillate direkte og systematiske undersøkelser av neuronal og ikke-nevronale celler, deres subcellulære bestanddeler, intracellulære og ekstracellulære patologiske lesjoner, og alle typer avvik i hjernen for å bekrefte, endre eller redefinere kliniske diagnoser og å oppdage nye clinicopathological sammenhenger. En av de åpenbare begrensninger når det gjelder vurderingen av hjernen ved obduksjon har vært det faktum at denne fremgangsmåten er et tverrsnitts metodikk. Det vil alltid være en forsinkelse mellom en kontinuerlig prosess nevropatologiske (klinisk manifesterte eller ikke), og mulighet, om noen, for å definere den på neurohistological nivå. Dette er hovedsakelig på grunn av manglende evne av den menneskelige hjerne for å regenerere seg selv. Det er foreløpig ikke mulig å få hjernevev in vivo uten å skape permanent skade. Følgelig er det ikke mulig å lengderetningen og neuropathologically vurdere den samme hjerne / person. Imidlertid kan standardiserte hjernen banktjenester prosedyrer og økt bevissthet for hjernen donasjon blant allmennheten i stor grad bidra til løsning av hjerne-obduksjon timing problemer med stadig økende antall saker å samle inn og analysere. På denne måten kan mer tilstrekkelig antall postmortem hjerner fås til å definere konstant mønstre av patologisk opprinnelse og progresjon for hver enkelt type hjerne lesjon tilknytning til hver human hjernesykdom. Dette ville kreve donasjon og samling av så mange som mulig hjerner fra pasienter som lider av en hvilken som helst nevropsykiatrisk lidelse, så vel som fra friske kontrollpersoner i alle aldre. En mulig metode kan være å samle så mange postmortem hjerner som mulig fra generelle og spesialiserte medisinske sentre som en standard rutine. Behovet for hjernen donasjoner har nylig blitt uttryktav de som studerer demens og normal aldring 6. Det samme nødvendighet skal uttrykkes av nevropsykiatrisk felt som helhet. For den ovennevnte og av andre grunner er det nødvendig med en oppdatering av pågående hjerne skjæreprosedyrer. Videre bør hjernen kutte prosedyrer være universelt standardisert på tvers av ulike helsetjenester forskningssentre rundt om i verden, også tar i betraktning muligheten for å ansette nåværende og fremtidige bioteknologiske teknikker for å bedre undersøke og forhåpentligvis få et endelig forstår, årsaker og mekanismer for hjernesykdommer hos mennesker. Her, hovedsakelig for forskningsformål, beskriver vi en symmetrisk metodikk for postmortem hjernen kutte hos mennesker. Denne prosedyren foreslår å samle mer cerebral regioner enn normalt gjort og fra både hjerne og lillehjernen halvkule. En symmetrisk bi-hemisfærisk hjernen cutting prosedyre vil passe mye bedre med vår nåværende kunnskap om mennesketsnevroanatomi, nevrokjemi, og nevrofysiologi. Denne metoden gir også mulighet til å neuropathologically analysere de unike egenskapene til den menneskelige hjerne, som hemisfærisk spesialisering og lateralization som er forbundet med høyere kognitive og ikke-kognitive funksjoner typisk eller utelukkende til stede i vår art. Enten det er spesifikke patogenetiske relasjoner mellom hemisfærisk spesialisering / lateralization og bestemte typer hjerneskader, eller om en særegen nevropsykiatrisk pathogenetic Arrangementet er i utgangspunktet, fremherskende, eller utelukkende knyttet til en bestemt halvkule og funksjon er foreløpig ikke kjent. Ved å beskrive dette symmetrisk hjernen cutting prosedyre, tar vi sikte på å foreslå en oppdatert metode for menneskelige hjernen disseksjon som kunne bidra til å bedre forstå normale og patologiske tilstander i et høyt spesialisert vev, hjernen. Denne metoden tar også hensyn til de Morpho-funksjonell halvkule aspekter som finnes bare hos mennesker.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Copy of signed informed consent allowing autopsy and brain donation for research use.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Detailed clinical history of the subject which should include a detailed description of any neurologic and psychiatric symptoms and signs.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical or not-medical video-recordings when available (especially useful in movement disorders field). Next-of-kin&#8217;s consent required.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuroimaging, neurophysiology, neuropsychiatric and assessment or clinicometric scales.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Genetic and family history data. Genetic reports review, if neurogenetic diseases were diagnosed.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histology Container</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>64233-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histology Cassettes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>18000-142 (orange)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histology Cassettes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>18000-132 (navy)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Knife Handles and Disposable Blades</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>62560-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Long Blades</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>62561-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Blade Knife Handles</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>72040-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blades</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>72049-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accu-Punch 2 mm</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>69038-02&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene Containers &#8211; Sterile</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>64240-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Board</td>
			<td>ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES</td>
			<td>63307-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin solution, neutral buffered, 10%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>HT501128 SIGMA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin Solution, Gill No. 2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>GHS280&#160;SIGMA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin Y solution, aqueous</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>HT1102128&#160;SIGMA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-beta-amyloid</td>
			<td>Covance, Princeton, NJ</td>
			<td>SIG-39220</td>
			<td>1&#160; 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-tau</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>MN1020</td>
			<td>1&#160; 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-alpha-synuclein</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab27766</td>
			<td>1&#160; 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-phospho-TDP43</td>
			<td>Cosmo Bio Co.</td>
			<td>TIP-PTD-P02</td>
			<td>1 2000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Camera</td>
			<td>Any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head Impulse Sealing machine&#160;</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5ZZ35</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

symmetric bihemispheric postmortem brain cutting to study healthy and pathological brain conditions in humans

Neuropathologists, til tider, føler skremt av hvor mye kunnskap som trengs for å generere definitive diagnoser for komplekse nevropsykiatriske fenomener som beskrives i de pasienter som en hjerne obduksjon har blitt forespurt. Selv om fremskritt av biomedisinske fag og neuroimaging har revolusjonert nevropsykiatriske feltet, har de også generert misvisende ideen om at hjernen obduksjoner har bare en bekreftende verdi. Denne falske ide laget en drastisk reduksjon av obduksjons priser, og følgelig til en redusert mulighet til å utføre mer detaljert og omfattende nevropatologiske undersøkelser, som er nødvendige for å forstå en rekke normale og patologiske forhold ennå ukjente av den menneskelige hjernen. Den tradisjonelle slutnings metoden for korrelasjon mellom observerte nevropsykiatriske fenomener og tilsvarende lokalisering / karakterisering av deres mulige neurohistological korrelater fortsetter å ha en unektelig verdi. I sammenheng med neuropsychiatric sykdommer, er den tradisjonelle clinicopathological metoden fortsatt best mulig metodikk (og ofte den eneste tilgjengelige) for å koble spesielle nevropsykiatriske funksjoner til deres tilsvarende nevropatologiske substrater, fordi den baserer seg spesielt ved den direkte fysisk vurdering av hjernevevet. Vurderingen av post mortem hjerner er basert på hjernen kutte prosedyrer som varierer på tvers av ulike nevropatologi sentre. Hjerne borekaks er utført i en relativt omfattende og systematisk måte basert på de ulike kliniske og akademiske situasjoner som finnes i den enkelte institusjon. En mer anatomisk inkluderende og symmetrisk bi-hemisfærisk hjernen cutting metodikk bør minst brukes til forskningsformål i menneskets nevropatologi til sammenhengende undersøke, i dybden, normale og patologiske tilstander med særegenheter av den menneskelige hjerne (dvs. hemispheric spesialisering og lateralization for spesifikke funksjoner). En slik metode vil gi en mer omfattende ColleDette skjer av neuropathologically godt karakterisert hjerner tilgjengelig for nåværende og fremtidige bioteknologiske og bildediagnostiske teknikker. Vi beskriver en symmetrisk bi-hemisfærisk hjernen cutting prosedyre for etterforskningen av halvkuleformede forskjeller i menneskelige hjerne patologi og for bruk med nåværende så vel som fremtidige biomolekylære / bildediagnostiske teknikker.

protokoll Lengde Tidsbruk for en enkelt symmetrisk bihemispheric fast hjernen cutting prosedyre er beregnet til 1 time (unntatt tidsbruk sette opp disseksjon tabellen, verktøy og skjærende overflater, merking,. Etc). Den tid som kreves for en enkelt symmetrisk bi-hemisfærisk alternerende frosne og faste hjerne skjæreprosedyren er beregnet til å ta 2 timer. Det kan ta minst mellom 4-6 uker å få definitive histologi...

Watch this Scientific Journal Video about Symmetric Bihemispheric Postmortem Brain Cutting to Study Healthy and Pathological Brain Conditions in Humans at JoVE.com

Symmetric Bihemispheric Postmortem Brain Cutting to Study Healthy and Pathological Brain Conditions in Humans

Organiserte hjerneskjærehandlinger som er nødvendige for å relatere spesifikke nevropsykiatriske fenomener med definitive neuropathologic diagnoser. Hjerne borekaks utføres forskjellig basert på ulike klinisk-akademisk situasjoner. Denne protokollen beskriver en symmetrisk bihemispheric hjerne cutting prosedyre for å undersøke halvkule forskjeller i menneskelige hjerne patologi og å maksimere nåværende og fremtidige biomolekylære / bildediagnostiske teknikker.

Symmetrisk Bihemispheric Post mortem Brain Cutting å studere Sunn og patologiske hjerne tilstander i mennesker

Neuropathologists, at times, feel intimidated by the amount of knowledge needed to generate definitive diagnoses for complex neuropsychiatric phenomena ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Intra-Operative Behavioral Tasks in Awake Humans Undergoing Deep Brain Stimulation Surgery

Deep brain stimulation (DBS) is a surgical procedure that directs chronic, high frequency electrical stimulation to specific targets in the brain through ...

Spectral Karyotyping to Study Chromosome Abnormalities in Humans and Mice with Polycystic Kidney Disease

Spectral Karyotyping å studere kromosomfeil i mennesker og mus med polycystisk nyresykdom

Conventional method to identify and classify individual chromosomes depends on the unique banding pattern of each chromosome in a specific species being ...

Controlled Cervical Laceration Injury in Mice

Kontrollert Cervical Laserasjon Injury in Mus

Use of genetically modified mice enhances our  understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders  such as a spinal cord ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel Høy oppløsning<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging teknikk for å studere den dynamiske respons Intrakraniale Structures til tumorvekst og Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells (cEND) as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells cEND as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Strekk i Brain mikrovaskulær endotelceller (cend) som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Traumatic Brain Injury Modell av blod-hjerne barrieren

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

Heterotopic Mucosal Engrafting Procedure for Direct Drug Delivery to the Brain in Mice

Heterotop Mucosal poding Prosedyre for direkte Drug Delivery til Brain i Mus

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high ...

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

Bruke Saccadometry med dyp hjernestimulering for å studere normal og patologisk hjernefunksjon

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...

Intravenous Endotoxin Challenge in Healthy Humans: An Experimental Platform to Investigate and Modulate Systemic Inflammation

Intravenøs endotoksin Challenge i friske mennesker: en eksperimentell plattform for å etterforske og modulate systemisk inflammasjon

Activation of inflammatory pathways represents a central mechanism in multiple disease states both acute and chronic. Triggered via either pathogen or ...

Continuous IV Infusion is the Choice Treatment Route for Arginine-vasopressin Receptor Blocker Conivaptan in Mice to Study Stroke-evoked Brain Edema

Kontinuerlig intravenøs infusjon er valget Behandling Route for Arginin-vasopressin reseptorblokker conivaptan i mus for å studere Stroke-fremkalt hjerneødem

Stroke is one of the major causes of morbidity and mortality in the world. Stroke is complicated by brain edema and other pathophysiological events. Among ...

A Model to Simulate Clinically Relevant Hypoxia in Humans

En modell for å simulere klinisk relevant Hypoksi i Humans

In case of apnea, arterial partial pressure of oxygen (pO2) decreases, while partial pressure of carbon dioxide (pCO2) increases. To avoid damage to ...