Name: stereotactically-guided ablation of the rat auditory cortex, and localization of the lesion in the brain
Uploaded: 2017-10-11T12:30:00
Duration: 9 min 29 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stereotactically-guided Ablation of the Rat Auditory Cortex, and Localization of the Lesion in the Brain at JoVE.com

Это исследование было поддержано грант от министерства экономики и конкурентоспособности (МИНЕКО) правительства Испании, SAF2016-78898-C2-2-R.

это исследование проводилось в строгом соответствии с обоих испанского правил (Королевский указ 53/2013 - Закон 32/2007) и руководящие принципы Европейского союза (Директива 2010/63/ЕС) о помощи и использования животных в биомедицинских исследованиях.
 1. Подготовка крысы Примечание: мы провели эксперименты у самцов крыс, чтобы избежать любых гормональных изменений.
<ol><li>Anesthetize, животное, используя смесь кетамина гидрохлорид (30 мг/кг) и ксилазина гидрохлорид (5 мг/кг) вводят внутримышечно; с этой дозы, крыса следует глубоко наркоз для около 1 ч.</li>
	<li>Щепотка крыса &#39; s мыс; отсутствие вывода рефлекс указывает, что животное полностью бессознательного. Если крыса отвечает пинча, дать дополнительной анестезии на одну треть от первоначальной дозы.</li>
	<li>Бритья головы и дезинфекция хирургические области с повидон йод.</li>
	<li>Место животное на грелку для поддержания температуры 38 ° c и стабилизации животное &#39; s голову в стереотаксической рамки с помощью двух баров уха и укус бар. Использовать осторожно, чтобы избежать пирсинг барабанной перепонки уха прутьями.</li>
	<li>Защищают глаза путем нанесения капли глазной гель или сыворотки физиологического раствора в каждый глаз.</li>
</ol> 2. Расположение AC в височной кости крысы <ol><li>с помощью скальпеля, надрезают вдоль midline подвергать черепа и убрать надкостницы, покрытие поверхности черепа.</li>
	<li>Использовать наконечник стерильным хлопка аккуратно удалить любые крови покрытия поверхности черепа для визуализации bregma, лямбда и интерауральной 0 согласно Paxinos и Уотсон Атлас мозга крысы 22.</li>
	<li>Сделать надрез в височной мышцы возле его дорсальной вставки на череп с помощью скальпеля. Тянуть мышцы с помощью иглы и шовный материал и исправить шовный материал для стереотаксической рамы; Это будет подвергать височной кости. Если кровотечение происходит, промыть холодной стерильного физиологического раствора.</li>
	<li>Место стерильной иглой прямо в стереотаксической микроманипулятор, убедившись, что она полностью закреплена.</li>
	<li>Медленно опустите иглу, пока он не прямо над поверхностью черепа, так, что кончик иглы установлен интерауральной 0. Установите эту точку как ноль и определения координат с этой точки.</li>
	<li>Меняться в зависимости от области мозга интерес, стереотаксическая координаты. Определите эти координаты, используя Paxinos и Уотсон Атлас мозга крысы 22. После того, как определяются координаты, перемещения иглы для соответствия этих координат.</li>
	<li>Переменного тока, используя координаты точки следующие четыре цели: A: A / P =-5.8 мм, М/Л = 6,4 мм; B: A/P =-2.7 мм, М/Л = 6,4 мм; C: A/P =-2.7 мм, М/Л = 8.67 мм; D: A/P =-5.8 мм, М/Л = + / 8.67 мм. ниже иглу в прямо над височной кости визуализировать каждый из этих четырех пунктов. Используя маркер ручка, Марк точек на височной кости и соединить их с тем, чтобы нарисовать прямоугольник; прямоугольник будет служить в качестве руководства для открытия окна в кости ( рис. 1).</li>
</ol> 3. Хирургическое воздействие переменного <ol><li>открытые окна с помощью электродрели и небольшая дрель бит (0.6 мм Ø). Дрель периметр прямоугольника при 8000 об/мин, до тех пор, пока кости дает прочь. Прохладный поверхности буровых, промыв с холодного стерильного физиологического раствора для предотвращения повреждения подкорковых структур. Когда кости сменяется, падение сопротивления могут быть обнаружены. Будьте осторожны, чтобы не сверлить мозг.</li>
	<li>Когда границы являются свободные, потяните вверх покрытия кости с тонкой щипцами и хранить его в холодного стерильного физиологического раствора.</li>
</ol> 4. Аблация переменного <ol><li>с помощью хирургический микроскоп (10 X), аккуратно вырезать мозговых оболочек микрохирургическое ножом и удалить их с помощью двух штраф отметил пинцет. Если кровотечение происходит, промыть холодной стерильного физиологического раствора.</li>
	<li>Нежно аспирационная переменного тока с помощью хирургического устройство всасывания (давление-0.24 bar) в сочетании с стерильной иглой тупой совет 20 G. Этот момент имеет решающее значение и должна выполняться очень внимательно: аспирационная только шесть корковых слоев и не основной белого вещества.</li>
	<li>Аспирационная до перфорации артерии остановить кровотечение.</li>
	<li>По завершении стремление покрыть травмированного участка с извлеченной кости и применить рассасывающиеся Кровоостанавливающая марля.</li>
	<li>Пусть височной мышцы восстановить первоначальное положение и затем шов кожи с помощью раны клипов (9 мм). Применять мазь с антибиотиком (см. Таблицу материалов). Продолжать применять мазь в рану дважды в день в течение трех дней. 
	Примечание: Каждое приложение состоит из тонким слоем наносят на раны.</li>
	<li>Inject бупренорфин подкожно задней крыса (0,05 мг/кг) как болеутоляющее 1 час после операции, а затем каждые 8 ч в течение 72 ч.</li>
	<li>Держать животное на грелке, до тех пор, пока она просыпается и вернуть его в его жилье клетка для восстановления.</li>
	<li>Дом животные индивидуально для предотвращения Кейдж товарищей от прикосновения зашивается области и обеспечить некоторые элементы обогащения. Изменить опилок ежедневно для предотвращения инфекции и тщательно проверьте, что животное восстанавливается правильно и не проявляют никаких признаков дискомфорта.</li>
</ol> 5. Ткани коллекции осторожностью: при обработке параформальдегида (PFA), как твердых, так и водный, носить средства индивидуальной защиты (СИЗ) и использование безопасности кабинета.
 Примечание: подготовка 750 мл раствора формальдегида, растворяя 4% (w/v) PFA в 1 x фосфатного буфера решение (PBS) с использованием тепла (55 ° C). Фильтр раствор формальдегида с фильтровальной бумаги. Подготовить звонаря &#39; s решение путем растворения 8,5 г NaCl, 0,25 г KCl и 0,2 г NaHCO 3 в 1000 мл воды (pH раствора = 6,9).
<ol><li>Пусть животное выжить до тех пор, как это необходимо для изучения. После завершения исследования, проводимые с AC ablated крыса, неизлечимо обезболивают его, внутри брюшной полости для инъекций 0,1 мл Натрий Пентобарбитал (60 мг/кг). Оценка глубины анестезии мыс Пинч и отсутствие вывода рефлекс.</li>
	<li>Когда животное глубоко под наркозом, выполняют внутрисердечной перфузии 23 125 мл Рингер &#39; s решение следуют 750 мл раствора формальдегида с помощью иглы датчика 1,8 мм внутренний диаметр.</li>
	<li>По завершении перфузии обезглавить крысы на первого шейного позвонка.</li>
	<li>Используйте ножницы, чтобы удалить кожу и мышцы от головы и разоблачить черепа. Используйте ножницы, чтобы вырезать и открыть затылочного и удалить задней части черепа.</li>
	<li>Сделать поперечный нарезать орбитальной кости с помощью ножниц Спенсер и использовать rongeurs, чтобы разрезать вдоль верхнего края черепа, чтобы разоблачить мозга. Будьте осторожны, чтобы не повредить мозг.</li>
	<li>После того, как мозг подвергается, осторожно удалите твердой мозговой оболочки с помощью штраф отметил пинцет. Используйте палец, чтобы мягко совок под и поднять мозга. Поднять мозга и вырезать нервы ЕНТIl это бесплатно. Погружать мозга в раствор формальдегида и хранить его на 4 ° C в течение 24 ч.</li>
</ol> 6. Локализация поражения переменного <ol><li>после после фиксации, тщательно место мозга в матрицу мозга сагиттальной крыса, подвергая боковой поверхности мозга.</li>
	<li>Поместить камеру 21 см выше поверхности коры, с помощью камеры держатель, выберите &#34; Супер Макро съемка &#34; режим и принять изображение поверхности мозга.</li>
	<li>Поместить мозг в матрицу мозга корональных крыса, подвергая спинной поверхности головного мозга и принять другую картину.</li>
	<li>С помощью программы редактора изображений, откройте изображения и уменьшать их 50%, чтобы сделать его легче работать с ними. Определить bregma, лямбда и интерауральной 0 ссылок на изображение согласно Paxinos и Уотсон координаты 19 и пометить их позиции на фотографии ( Рисунок 2). Нарисуйте контур абляции на боковое изображение мозга. Вычислить периметр.</li>
	<li>Импорта координаты карта, где начальной (A1) и вторичные регионов (спинной и брюшной Cortices) переменного тока являются 18 расположены в файл программы редактор, где вы работаете с фотографиями. Нажмите на карту и перетащите его, чтобы наложить боковые сфотографировать ablated мозга.
	<ol><li>Сделать bregma и лямбда ссылки координат карты совпадают с bregma и лямбда ссылок, определенных в картине боковые мозга.</li>
		<li>Использовать rhinal трещина в качестве эталона для регулировки изображения мозга к карте и сделать их совпадают ( рис. 2B).</li>
	</ol></li> <li>Вычислить процент поражения по сравнению с территории, занятой AC.</li></ol>

<ol>
	<li>Talwar, S. K., Gerstein, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+frequency+discrimination+in+the+white+rat.">Auditory frequency discrimination in the white rat.</a> Hear Res. 126 (1-2), 135-150 (1999).</li><li>Heffner, H. E., Heffner, R. S., Contos, C., Ott, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audiogram+of+the+hooded+Norway+rat.">Audiogram of the hooded Norway rat.</a> Hear Res. 73 (2), 244-247 (1994).</li><li>Malmierca, M. S., Merch&#225;n, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+System.">Auditory System.</a> The Rat Nervous System. , 995-1080 (2004).</li><li>Delano, P. H., Elgoyhen, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Editorial:+Auditory+Efferent+System:+New+Insights+from+Cortex+to+Cochlea.">Editorial: Auditory Efferent System: New Insights from Cortex to Cochlea.</a> Front Syst Neurosci. 10, 1-2 (2016).</li><li>Dinse, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sound+Case+for+Enrichment.+Focus+on+"Environmental+Enrichment+Improves+Response+Strength,+Threshold,+Selectivity,+and+Latency+of+auditory+cortex+Neurons.".">Sound Case for Enrichment. Focus on "Environmental Enrichment Improves Response Strength, Threshold, Selectivity, and Latency of auditory cortex Neurons.".</a> J Neurophysiol. 92 (1), 36-37 (2004).</li><li>Polley, D. B., Heiser, M. A., Blake, D. T., Schreiner, C. E., Merzenich, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+learning+shapes+the+neural+code+for+stimulus+magnitude+in+primary+auditory+cortex.">Associative learning shapes the neural code for stimulus magnitude in primary auditory cortex.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (46), 16351-16356 (2004).</li><li>Kaur, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracortical+Pathways+Determine+Breadth+of+Subthreshold+Frequency+Receptive+Fields+in+Primary+auditory+cortex.">Intracortical Pathways Determine Breadth of Subthreshold Frequency Receptive Fields in Primary auditory cortex.</a> J Neurophysiol. 91 (6), 2551-2567 (2004).</li><li>Talwar, S. K., Musial, P. G., Gerstein, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+mammalian+auditory+cortex+in+the+perception+of+elementary+sound+properties.">Role of mammalian auditory cortex in the perception of elementary sound properties.</a> J Neurophysiol. 85 (6), 2350-2358 (2001).</li><li>Tan, A. Y. Y., Atencio, C. A., Polley, D. B., Merzenich, M. M., Schreiner, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unbalanced+synaptic+inhibition+can+create+intensity-tuned+auditory+cortex+neurons.">Unbalanced synaptic inhibition can create intensity-tuned auditory cortex neurons.</a> Neuroscience. 146 (1), 449-462 (2007).</li><li>Le&#243;n, A., Elgueda, D., Silva, M. A., Hamam&#233;, C. M., Delano, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+cortex+basal+activity+modulates+cochlear+responses+in+chinchillas.">Auditory cortex basal activity modulates cochlear responses in chinchillas.</a> PLOS ONE. 7 (4), e36203 (2012).</li><li>Jager, K., Kossl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticofugal+Modulation+of+DPOAEs+in+Gerbils.">Corticofugal Modulation of DPOAEs in Gerbils.</a> Hear Res. 332, 61-72 (2016).</li><li>Dragicevic, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Olivocochlear+Reflex+Strength+and+Cochlear+Sensitivity+are+Independently+Modulated+by+auditory+cortex+Microstimulation.">The Olivocochlear Reflex Strength and Cochlear Sensitivity are Independently Modulated by auditory cortex Microstimulation.</a> J Assoc Res Otolaryngol. 16 (2), 223-240 (2015).</li><li>Clarkson, C., Herrero-Turri&#243;n, M. J., Merch&#225;n, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+Auditory+Deafferentation+Induces+Long-Term+Plasticity+in+the+Inferior+Colliculus+of+Adult+Rats:+Microarray+and+qPCR+Analysis.">Cortical Auditory Deafferentation Induces Long-Term Plasticity in the Inferior Colliculus of Adult Rats: Microarray and qPCR Analysis.</a> Front Neural Circuits. 6, 86 (2012).</li><li>Clarkson, C., Ju&#237;z, J. M., Merch&#769;an, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+regulation+in+calretinin+staining+in+the+rat+inferior+colliculus+after+unilateral+auditory+cortical+ablation.">Long-term regulation in calretinin staining in the rat inferior colliculus after unilateral auditory cortical ablation.</a> J Comp Neurol. 518, 4261-4276 (2010).</li><li>Clarkson, C., Ju&#237;z, J. M., Merch&#225;n, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+down-regulation+of+sound-induced+c-Fos+protein+expression+in+the+inferior+colliculus+after+ablation+of+the+auditory+cortex.">Transient down-regulation of sound-induced c-Fos protein expression in the inferior colliculus after ablation of the auditory cortex.</a> Front Neuroanat. 4, 141 (2010).</li><li>Hunter, K. P., Willott, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+bilateral+lesions+of+auditory+cortex+in+mice+on+the+acoustic+startle+response.">Effects of bilateral lesions of auditory cortex in mice on the acoustic startle response.</a> Physiol Behav. 54 (6), 1133-1139 (1993).</li><li>Lamas, V., Arevalo, J. C., Juiz, J. M., Merch&#225;n, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acoustic+input+and+efferent+activity+regulate+the+expression+of+molecules+involved+in+cochlear+micromechanics.">Acoustic input and efferent activity regulate the expression of molecules involved in cochlear micromechanics.</a> Front Syst Neurosci. 8, 253 (2014).</li><li>Lamas, V., Alvarado, J. C., Carro, J., Merch&#225;n, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+evolution+of+brainstem+electrical+evoked+responses+to+sound+after+restricted+ablation+of+the+auditory+cortex.">Long-term evolution of brainstem electrical evoked responses to sound after restricted ablation of the auditory cortex.</a> PLOS ONE. 8 (9), e73585 (2013).</li><li>Lamas, V., Juiz, J. M., Merch&#225;n, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ablation+of+the+auditory+cortex+results+in+changes+in+the+expression+of+neurotransmission-related+mRNAs+in+the+cochlea.">Ablation of the auditory cortex results in changes in the expression of neurotransmission-related mRNAs in the cochlea.</a> Hear Res. 346, 71-80 (2017).</li><li>Doron, N. N., Ledoux, J. E., Semple, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redefining+the+tonotopic+core+of+rat+auditory+cortex:+physiological+evidence+for+a+posterior+field.">Redefining the tonotopic core of rat auditory cortex: physiological evidence for a posterior field.</a> J Comp Neurol. 453 (4), 345-360 (2002).</li><li>Polley, D. B., Read, H. L., Storace, D. a., Merzenich, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiparametric+auditory+receptive+field+organization+across+five+cortical+fields+in+the+albino+rat.">Multiparametric auditory receptive field organization across five cortical fields in the albino rat.</a> J Neurophysiol. 97 (5), 3621-3638 (2007).</li><li>Paxinos, G., Watson, 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> The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2005).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+Animal+Perfusion+Fixation+for+Rodents.">Whole Animal Perfusion Fixation for Rodents.</a> J Vis Exp. (65), e3564 (2012).</li></ol>

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Успешный хирургии зависит от двух факторов: сохранение животного во время и после процедуры и точного местонахождения области интересов. Обеспечение того, что крысы глубоко под наркозом во время операции (проверка вывода рефлекс) и получает адекватного анальгетиков и не ототоксических антибиотиков должно помочь выживания. Кроме того крысы должны храниться на грелку, до тех пор, пока он просыпается от наркоза, чтобы избежать гипотермии. Ушивание уменьшает восприимчивость к инфекции, и правильная техника является жизненно важным: животных будет выбрать на их раны клипы, поэтому они должны быть имплантированы достаточно жесткой для предотвращения удаления без размещения слишком много напряжения на рану.
Чтобы точно найти переменного тока (или любой другой области коры), важно определить позицию bregma, лямбда и интерауральной 0, чтобы использовать их в качестве ссылки для вычисления пределов целевого региона. Любая ошибка при расчете координат приведет к частичной абляции переменного тока или нежелательных стремление других близлежащих районах. Таким образом кончик иглы должны соприкасаться только кости на интерауральной 0, а затем преобразовать координаты Антеро кзади и Медио боковое согласно описанных в настоящем Протоколе.
В этой рукописи мы описали как хирургическим путем предоставления и удалять переменного тока. Существуют три важных шага: процесс бурения, открытие и удаление мозговых оболочек и абляции путем аспирации. Сверление следует выполнять на низкой скорости с минимальным давлением, как высокая скорость бурения генерирует тепла, которое может повлиять на близлежащие подкорковых структур. Однако поддержание низкой скорости и охлаждение области бурения с холодного стерильного физиологического раствора должно предотвратить любые повреждения. Кроме того минимального давления необходимо, чтобы избежать внезапного перерыва черепа и последующие травмы в базовом кору. Открытие и удаление мозговых оболочек, которые охватывают переменного тока должно выполняться тщательно для избежания повреждения кровеносных сосудов. Если кровотечение происходит, ранних и поздних прогноза в целом неблагоприятными и спорно ли такое животное удовлетворяет критериям включения в обзор для надежного исследования. В этом случае мы рекомендуем эвтаназии. Наконец аспирации (вероятно самый трудный аспект в выполнении эффективного поражения), должна быть ограничена серого вещества. Есть два показателя, которые могут помочь обнаружить присутствие белого вещества: (1) изменение цветовой контраст, как белое вещество ярче, чем серого вещества; и (2) прекращение кровотечения из перфорации артерий.
После любой манипуляции в головном мозге, необходимо оценить локализации, размера и расширения процедуры в коре для последующего анализа и проверки достоверности данных, полученных от животных. В этой рукописи мы подробно как локализовать абляции в коре, с помощью координат карты, ранее описанных в нашей группы18. Эта карта была построена с использованием анатомические ссылки, полученные от последовательного раздел реконструкций гистологических срезах, коррелирует с Paxinos и Уотсон Атлас мозга крысы22. Соответственно карта дифференцирует между первичным (A1) и вторичной коре (спинной и брюшной) переменного тока. Основным преимуществом этой координат карты является, что она позволяет быстрой локализации очага поражения путем наложения снято от боковой поверхности мозга, помещены в матрице сагиттальной мозга. Еще одним преимуществом является, что лаборатории с меньшим опытом в анатомии можно использовать карту, адаптируя его к их Животные модели. Это только необходимо задать расстояния между bregma, лямбда и интерауральной 0 ссылок в управления увлажненную мозга и масштаб карты вверх или вниз соответственно. Используйте Rhinal фиссур как ссылка для настройки изображения мозга к карте. Глубина аблации не может определяться в этой координаты карта, поэтому он должен определяться в гистологических срезах головного мозга.
Сочетание стереотаксических методах с хирургического воздействия переменного тока являются базовые методы, которые могут быть легко адаптированы любой следователь, который желает целевой переменного тока в крыса. Это может быть для острого эксперимент, или который требует имплантации постоянного устройства. Кроме того хирургической аблации AC ранее использовались как модель для изучения последствий хронического корковых лишения в слух. AC ампутации может также использоваться для изучения последствий, которые односторонних AC аблаций оказывают в других корковых областях, или служить в качестве модели инсульта. Таким образом экспериментальные проекты, описанные здесь являются полезных методов, которые могут применяться отдельно или в сочетании для широкого круга экспериментальных образцов.

Крыса является одним из наиболее часто используемых животных моделей в слуховой нейронауки. Надежность его поведение делает его способным работать для сотен судебных разбирательств в день. Его чувствительность и спектральные острота слуха1,2, и анатомической и функциональной организации своей центральной системы, сопоставима с других млекопитающих3, делают крыса подходящей животной модели для анализа широкий спектр темы исследований в слуховой нейронауки. Крыса аудиального кортекса (AC), в частности, был предметом нескольких анатомических и физиологических исследований, которые пытались понять его структура, Организация и роль в обработки звука3. В настоящее время стала популярной среди неврологи интересует опыт зависимость пластичности, слухового восприятия, синаптических основы организации восприимчивы поля и коркового контроля обработки звука в подкорковых слуховой переменного тока ядер4,5,6,,78,9. Для решения проблем, которые создают эти новые подходы, процедуры, которые могут точно найти и хирургическим разоблачить AC ускорит исследовательские усилия. Стереотаксические методики позволяют легко локализовать без физиологии тестирование конкретных регионов в головном мозге. Хотя размер мозга слегка варьируется между животными, местоположение любой области мозга может быть установлено с помощью стереотаксических координат набор из достопримечательностей на череп мозга крысы.
Ограниченные абляции переменного тока является хирургическое удаление регионе сенсорной коры, самым непосредственным образом связаны с слуха. В отличие от других методов, используемых для блокирования деятельности переменного тока, такие как охлаждение или местные лидокаина инъекции10,11,12, хирургической аблации переменного тока результаты в хронические потери функции. Таким образом AC аблаций больше подходят для изучения долгосрочные последствия корковых лишения, а также последующих явлений поражения пластичности. Сочетание методов стереотаксической с хирургической ампутации ка успешно использовался для изучения воздействия физиологические, поведенческие и молекулярных коркового контроля лишение13,14,15 ,16,,1718,19. Например модель Крыса с двусторонним AC аблаций был использован для изучения последствий корковых уноса в слуховой старт-рефлекс рефлекс и слуховой мозга ответов (ABR)16. Недавно мы сравнили эффекты, что односторонние против двусторонних аблаций крыса переменного тока производят в ABR порогов, амплитуды и задержки в разное время точках после травмы18. Кроме того крысы модель ограничительной уноса переменного тока используется также для изучения влияния corticofugal путь дегенерации в нижней collicus13,14,15 и внутреннего уха17 ,19. После таких манипуляций осуществляется в головном мозге, необходимо оценить локализации, размера и расширение поражений в коре головного мозга. Хотя очень полезным, основное ограничение tonotopic карт на основе нейронных ответов20,21 являются электрофизиологические методы, необходимые для поиска слуховой полей в мозге крыс. Поскольку не все лаборатории имеют необходимое оборудование и/или опыта, чтобы сделать такие записи, мы построили координат карты на основе передачи cytoarchitectural пределов AC изображение поверхности мозга18. Эта карта может быть очень полезным для поиска переменного тока без физиологии тестирование.
Настоящий Протокол описывает метод для вентрикуло гидом местоположение, хирургические экспозиции и абляции переменного тока в крыс. Он также описывает, как использовать наши координаты карта18 легко локализовать расширение поражения над изображением поверхности ablated мозги.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Stereotaxic frame</td>
			<td>David Kopf Ins.</td>
			<td>900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical microscope</td>
			<td>WILD M650 Heerbrugg</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>DAGA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental micromotor</td>
			<td>W&#38;H elco</td>
			<td>5118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond burr</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>GD021R</td>
			<td>0.6 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical suction device</td>
			<td>Atmos</td>
			<td>Atmoforte E2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Merial</td>
			<td></td>
			<td>30 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td>5 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>SM-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Lawton</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone iodine</td>
			<td>Meda</td>
			<td>Betadine</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sterile saline serum</td>
			<td>B.Braun</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20G sterile needle</td>
			<td>Terumo Neolus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tips</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture material</td>
			<td>B.Braun</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic Ointment</td>
			<td>Quadriderm (Betametasona, Gentamicina, Clotrimazol) - Schering-Plough</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>dimeda</td>
			<td>10.331.12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical needles</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501940</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Indivior UK</td>
			<td>Buprex</td>
			<td>0.01-0.05 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor</td>
			<td>dimeda</td>
			<td>08.120.15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spencer scissor</td>
			<td>dimeda</td>
			<td>08.804.14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rongeurs</td>
			<td>Lawton</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsurgical knife</td>
			<td>MSP</td>
			<td>7503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absorbable hemostatic gauze</td>
			<td>Surgicel</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saggital rat Brain Matrix</td>
			<td>Activational systems Inc.</td>
			<td>RBM-1000DV / RBM 4000C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pentobarbital</td>
			<td>Vetoquinol</td>
			<td></td>
			<td>0.1 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Olympus 5.1 MP</td>
			<td>C-5060 wide zoom</td>
			<td>lens F2.8-4.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wound clips</td>
			<td>Reflex 9</td>
			<td></td>
			<td>9 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Canvas 12</td>
			<td>ACD Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>needle gauge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>diameter 1.8 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Separatory funnel</td>
			<td>labbox</td>
			<td>11409</td>
			<td>500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GluA2 primer Forward</td>
			<td>GeneBank</td>
			<td>NM_017261</td>
			<td>CGGCAGCTCAGCTAAAAACT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GluA2 primer Reverse</td>
			<td>GeneBank</td>
			<td>NM_017261</td>
			<td>TTGTAGCTGGTGGCTGTTGA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GluA3 primer Forward</td>
			<td>GeneBank</td>
			<td>NM_032990</td>
			<td>ATTGCTGATGGTGCAATGAC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GluA3 primer Reverse</td>
			<td>GeneBank</td>
			<td>NM_032990</td>
			<td>TTTGCATTGTCGCAAGTCTC</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stereotactically-guided ablation of the rat auditory cortex, and localization of the lesion in the brain

Крыса аудиального кортекса (AC) становится популярным среди слуховой нейронауки следователей, которые заинтересованы в опыт зависимость пластичности, слухового восприятия процессов и коркового контроля звука обработка в подкорковых слуховых ядер. Для решения новых проблем, процедура точно найти и хирургическим путем разоблачения аудиальном кортексе ускорит этот исследовательских усилий. Стереотаксическая нейрохирургия обычно используется в доклинических исследованиях на животных моделях привить иглы или электрода на предварительно определенное место в аудиальном кортексе. В следующий протокол мы используем методы стереотаксической Роман способом. Мы определить четыре координат точки на поверхности temporal bone крыса определить окно, предоставляющий, после вскрытия, точно как основной (A1) и вторичные (спинной и брюшной) коре AC., используя этот метод, мы затем выполнить хирургический Аблация переменного тока. После таких манипуляций, необходимо оценить локализации, размера и расширение поражений в коре головного мозга. Таким образом мы также описывают метод легко найти посмертных абляции переменного тока, с помощью координат карты построены путем передачи cytoarchitectural пределы переменного тока на поверхности мозга. Сочетание вентрикуло руководствуясь местоположения и абляции переменного тока с локализацией травмированного участка в посмертных координат карты облегчает проверку информации, полученной от животного и приводит к более обстоятельного анализа и понимание данных.

Мы провели вентрикуло гидом местоположение, хирургического воздействия и односторонних абляции переменного тока в трех крыс Вистара. Локализация поражения подтвердил, что ампутации выполнены в трех крыс посягают основных подразделений переменного тока (первичный, дорсальной и вентральной коре) и включает в себя широкий спектр 80 до 100% от общей площади переменного тока (рис. 2B).
Протокол, описанную здесь, для выполнения ограничительных AC аблаций использовался ранее в нашей лаборатории изучить долгосрочные последствия лишения коркового контроля в подкорковых слуховых ядер, а также последующего явления пластичности. В этих исследованиях, протокол AC аблаций была проверена путем применения физиологических (ABR), поведенческие (испугать ответы, Преимпульсное ингибирование; PPI) и молекулярных (microarrays ДНАА, ПЦР и западной помарке) методы13,14,,1516,,1718,19. Здесь, чтобы продемонстрировать эффективность нашего протокола, мы позволим три AC удаленной крысы выжить на одну неделю, и собранные cochleae во время сбора ткани шаг изучить изменения в выражении наиболее релевантные АМПА субблоков, присутствующих в взрослые улитки , GluA2 и GluA3 на ПЦР. Сравнение между транскрипты от переменного тока удаленной крыс и Шам контрольных животных, где была выполнена весь процесс хирургии но не корковых абляции показал вниз регулирование для GluA2 и вверх регулирование для GluA3 в обоих cochleae (рис. 3) , который является по согласованию с нашего предыдущего исследования19.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56429/56429fig1.jpg"> 
Рисунок 1: изображения височной кости крыс на трех разных этапах хирургического. (A) передача стереотаксического координат ка височной кости. Координаты точек, четыре являются: A: A/P =-5.8 мм, М/Л = 6,4 мм; B: A/P =-2.7 мм, М/Л = 6,4 мм; C: A/P =-2.7 мм, М/Л = 8.67 мм; D: A/P =-5.8 мм, М/Л = + / 8.67 мм. (B) координаты используются в качестве ссылки для рисования прямоугольника на поверхности височной кости, который проведет открытие окна. (C) показывает окно открыто в кости после бурения. Мозговые оболочки с кровеносные сосуды могут наблюдаться на поверхности мозга. R: ростральной, D: спинной. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56429/56429fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56429/56429fig2.jpg"> 
Рисунок 2: процедура для обнаружения поражений в мозге крыс. (A) фотография спинной поверхности мозга AC удаленной с вентрикуло имплантированных иглы в лямбда и Bregma (согласно Paxinos и Уотсон координаты19). Пунктирные линии Отмаркируйте положение Bregma и Interaural 0 в таблице 9 х 9 см, а также как и спинной поверхности головного мозга. (B) фотография боковой поверхности ablated мозга, накладывается координат карты переменного тока. По периметру поражения помечается красным на картинке. По периметру области переменного тока обозначается в черном на карте. В этом примере процент AC абляции отношении Общая площадь, занимаемая переменного тока является 84.79%. AC: аудиального кортекса, IA: Интер слуховой, FR: Rhinal фиссур. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56429/56429fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56429/56429fig3.jpg"> 
Рисунок 3: изменения в субблоки АМПА рецептора GluA2 и GluA3 после одностороннего AC аблаций 7 дней после поражения уровни mRNA. Результаты представлены как среднее ± стандартное отклонение изменений раза. Изменения для GluA2 стенограммы представлены синим цветом. Изменения для GluA3 стенограммы представлены в красный цвет. В обоих cochleae наблюдается значительное снижение GluA2 и увеличение GluA3 (ИПСИ - и контралатерального абляция) относительно элементов управления Шам с не корковых аблаций 7 дней после операции; Это согласуется с нашей предыдущей результаты19. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56429/56429fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Stereotactically-guided Ablation of the Rat Auditory Cortex, and Localization of the Lesion in the Brain at JoVE.com

Stereotactically-guided Ablation of the Rat Auditory Cortex, and Localization of the Lesion in the Brain

Вентрикуло руководствуясь абляции крыса аудиального кортекса и локализации очага поражения головного мозга

Мы описываем метод вентрикуло руководствуясь местоположения, экспозиции и абляции аудиального кортекса у крыс. Локализация абляции оценивается с помощью координат карты посмертных.

The rat auditory cortex (AC) is becoming popular among auditory neuroscience investigators who are interested in experience-dependence plasticity, ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Stereotactic Injection of MicroRNA-expressing Lentiviruses to the Mouse Hippocampus CA1 Region and Assessment of the Behavioral Outcome

Стереотаксической инъекции микроРНК-экспрессирующих Lentiviruses в области CA1 гиппокампа мыши и оценка поведенческих результатов

MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory single-stranded RNA molecules around 22 nucleotides long that may each target numerous mRNA transcripts and dim an ...

Comprehensive Analysis of Transcription Dynamics from Brain Samples Following Behavioral Experience

Комплексный анализ транскрипции Dynamics от мозга образцов После поведенческой Опыт

The encoding of experiences in the brain and the consolidation of long-term memories depend on gene transcription. Identifying the function of specific ...

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Стимулирование Lip моторной коры с транскраниальной магнитной стимуляции

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

Младенческая Слуховые Обработка и мероприятий, связанных с Мозговые колебания

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

Модифицированный Совет Hole - Измерение поведения, познания и социального взаимодействия у мышей и крыс

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Стимуляция блуждающего нерва как инструмент, чтобы побудить пластичность Подготовка актуальным для вымирания обучения

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Повторные транскраниальной магнитной стимуляции к одностороннему полушарии мозга крысы

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

С помощью движений глаз, записанная в парадигме визуальный мир для изучения оперативной обработки разговорного языка

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

Инструментированные тянуть тест, чтобы характеризовать постуральные реакции

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...

Transcranial Direct Current Stimulation for Online Gamers

Транскраниальный Прямой Ток Стимуляция для онлайн геймеров

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that applies a weak electric current to the scalp to modulate ...